考虑负荷聚合商的源荷双侧合作协同运行策略

为应对可再生能源出力间歇性对电能供需实时平衡带来的挑战,利用供给侧与需求侧相互配合的运营模式,进而提出考虑负荷聚合商参与的源荷合作博弈优化模型。首先,构建考虑负荷聚合商的源荷合作运行基本框架,以解决源侧可再生能源出力波动性带来的电能供需供应难题。其次,计及源侧发电成本、弃风成本,荷侧需求响应成本,构建源荷双侧支付函数模型;并以源荷合作运行总成本最低为目标函数,以保证各参与主体的运行经济性。再次,基于Shapley值分配法,提出合作运行联盟内源荷双侧的成本分配策略,从而保证合作运行联盟的稳定性。最后利用算例仿真验证所提源荷合作运行策略的可行性与有效性。结果表明:所提策略可减小负荷峰谷差、减少火电机组出力、提高可再生能源消纳量、降低源荷双侧运行成本,对系统的经济环境效益具有积极作用。

屋顶光伏光热系统的容量优化配置

高校建筑是用能重要用户,主要存在电、热两种用能形式,充分利用高校建筑屋顶资源开发太阳能项目并合理配置储能,能够有效提升用能经济性。以提高经济性为目标,设计了一种包含光伏、太阳能集热器、热泵和蓄电装置的屋顶光伏光热系统,考虑设备的购置和运维费用,利用差分进化算法求解出光伏光热系统中设备的最优容量配置结果,实现用户侧的单位电量成本最低。最后,以我国西北地区某一高校宿舍楼为实际算例,得到了该光伏光热系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,为绿色低碳型校园建设提供借鉴。

配电网-区域综合能源系统的合作博弈模型

为解决配电网与区域综合能源系统不同独立利益主体的利益分配问题,该文依据合作博弈理论,提出配电网-区域综合能源系统的合作博弈模型.通过对交互电价/功率的不断协商直至达成共识,提升各参与者收益,实现合作共赢.算例分析结果表明:相对于主从博弈模型、谈判博弈模型,该文合作博弈模型的总收益分别提高了52.97%,1159.4%;总碳排放量分别降低了7.81%,7.99%;区域综合能源系统(regional integrated energy system,简称RIES)的燃气消耗量分别提高了26.19%,34.36%;RIES天然气-电转换比分别提高了5.89%,6.76%.因此,该文模型具有更高的交互积极性、更优的经济性及更强的环保性.

计及主/被动需求响应下基于合作博弈的微网-配电网协调优化调度

随着含高比例可再生能源的并网型微网不断增加,微网与配电网的交互更加紧密。为解决两者作为不同利益主体双方利益分配问题,提出一种计及主/被动需求响应下基于合作博弈的微网-配电网协调优化模型。首先,考虑消费者心理学,建立了基于Logistic模糊函数的电负荷主动需求响应模型。然后,建立了以最优热电比为目标的热负荷被动需求响应模型。最后,微网与配电网作为参与者组成合作联盟,以讨价还价理论为核心,各自利益与联盟利益最大化为目标,协商确定了交互电价与交互功率,用改进的Shapley分配法分配了组成联盟后的额外收益,并通过基于参数自学习的自适应二次变异差分进化算法对其求解。通过算例分析对比可知,用户、微网、配电网三方利益均有所提升,证明了所提方案的合理性。

储能-机组联合调频的动态经济环境跨区灵活性鲁棒优化调度

针对大规模可再生能源并网导致的系统惯性和频率响应能力下降、调频需求增加以及可再生能源不确定性等问题,提出一种计及源端可再生能源出力不确定性的动态经济环境跨区鲁棒优化调度模型。该模型为双层优化模型,在传统鲁棒理论中加入可再生能源的空间集群效应构建随机变量的不确定集,以弥补其过于保守的缺点。在此基础上,双层优化得到最优机组组合并满足调频需求以及火电机组的动态频率约束,通过火电机组与送端储能共同参与调频,使得跨区电力系统能够达到鲁棒性和经济性的平衡。同时针对模型特点,分别采用飞蛾扑火算法和基于滤子技术的自适应蝴蝶算法对模型进行分层求解。研究结果表明,较小的置信概率会使得系统经济效益更好,且空间约束参数对于调度结果和运行方案影响显著。

基于不同面积比例的屋顶光伏光热系统设计

为降低高校建筑的能耗,设计了一种空气源热泵辅助式屋顶太阳能光伏光热系统。光伏组件和集热器的安装面积不仅会对电力侧产生影响,还会影响热力侧。首先建立系统的基本架构,然后以日运行费用为优化目标,使用改进的鲸鱼算法对系统进行优化,最后以乌鲁木齐某高校一宿舍楼为例,对光伏光热系统的环境及经济效益进行分析。算例结果表明,宿舍楼屋顶在安装满足最优比例的光伏光热系统的情况下,系统在环境保护和投资回收期方面都具有显著效益,切实达到了节约能源、减少二氧化碳排放和保护环境的目的。

考虑多种工业负荷参与的多时间尺度源荷储优化调度

为解决大规模新能源接入导致传统电网中常规机组调节压力不断增大的问题,提出了一种考虑储能和多种工业负荷参与的多时间尺度优化调度策略。该策略通过协调荷侧电解铝、水泥、钢铁、非生产性负荷与储能以及源侧常规机组调用计划,有效缓解电网调节压力。首先,分析储能和多种工业负荷的调节特性,建立风-光-荷-储的滚动调节框架。然后,针对源荷不确定性,采用多场景随机规划与模糊机会约束目标规划相结合的方法,建立日前和日内阶段以系统经济性最优为目标、实时调度阶段兼顾安全性和经济性的多时间尺度调度模型。最后,通过新能源充足与不足典型日算例可知,本文所提调度策略能够充分发挥可调控资源的调节能力,在两种典型日的总成本较日前最优调度分别降低了17.08%、44.13%,弃新能源量降低39%、失负荷量降低23%,有效提高了电网运行经济性和安全性。