考虑运行策略和投资主体利益的电转气容量双层优化配置

电转气(P2G)技术的日益成熟,促进了电网和天然气网间的耦合,使两者间实现大规模互联成为可能。文中利用条件风险价值(CVaR)理论,对风电不确定性给电—气互联系统带来的运行风险及其成本进行了分析。在计及风力发电企业和电—气互联系统两个利益主体后,构建了P2G设备容量配置双层规划模型,以风力发电企业净利润作为上层目标,电—气互联系统运行成本为下层目标。并通过基于灾变遗传算法和内点法的混合求解算法进行仿真求解。利用IEEE 39节点电网和修改的比利时20节点天然气网组成的仿真系统,验证了配置P2G设备来提高风电消纳率和降低系统弃风风险的可行性。并进一步对比分析了置信度和弃风风险成本系数对P2G配置策略及系统运行的影响。

计及动态管存的电—气互联系统优化调度与高比例风电消纳

面向高比例风电接入下电—气互联系统(IEGS)的日前优化调度问题,首先提出了风电并网功率比例因子,将其作为控制变量引入风电的随机性模型中,使风电建模可反映风电不确定程度与并网功率的相关性。其次,基于天然气传输的动态管存模型及流量平衡方程,推导了动态管存特性在应对天然气负荷波动时所呈现的缓冲特性机理。进一步地,以IEGS外购能源费用最小为目标,计及动态管存特性,同时引入极限场景的优化方法,建立了含高比例风电的IEGS日前经济调度模型,并对模型进行线性化求解。最后,构建仿真系统,验证了动态管存特性对风电不确定性功率的缓解作用,可有效提升系统运行的灵活性。同时,得出电转气(P2G)设备的应用有利于提升风电消纳能力的结论,但该能力受到风电不确定程度的制约。

考虑光储可持续带载能力的配电网可靠性分析

建立不同天气类型下的光伏出力时序模型,并提出光伏可信出力在线计算方法。通过定义持续带载功率裕度和持续带载能量裕度指标衡量光储系统可持续带载能力,据此提出含光储微电网的动态孤岛划分策略。考虑光伏出力和负荷需求的波动性,对基于蒙特卡罗模拟的配电网可靠性评估算法进行改进。最后对RBTS Bus6配电系统进行可靠性评估,算例结果表明考虑光储可持续带载能力的配电网动态孤岛划分策略能保证微网内重要负荷的持续稳定运行,提高配电网可靠性。

计及不确定性的分布式光伏接入配电网极限容量评估

针对分布式光伏大量并网导致的配电网电压越限风险增加的问题,分析了不同天气类型下光伏出力特性,提出了基于光伏出力波动特性的广义天气类型聚类划分方法和基于净空理论的光伏出力时间序列模型构建方法。所构建的模型能反映实际光伏出力的时序性和波动性,建立了基于各时段节点电压越限概率与严重度函数的系统电压越限风险评估指标,据此提出采用混合逼近法求解配电网中分布式光伏的极限接入容量。最后,以典型IEEE33节点配电系统和南方电网某地区实际线路为例,分析了不同负荷特性、负荷水平和线路类型下的系统电压越限风险,从这三方面分别对分布式光伏接入配电网的极限容量进行评估。

广义价格型需求侧响应下区域能源中心日前最优经济调度

区域能源中心(districtenergycentre,DEC)是多能流耦合的枢纽,主要实现多能流在区域级的优化传输和分配。随着能源市场管制的放松,以能源价格为调节手段引导需求侧进行互动响应有利于提升DEC的优化潜力。该文首先基于能量枢纽模型,建立DEC的稳态能量流方程,探究功率平衡视角下的需求响应机理。考虑到价格调控下能源需求在时间上和类型上可相互转移,引入广义价格型需求侧响应(price based generalized demand response,P-GDR)的概念。同时,基于价格弹性及离散选择模型对P-GDR下能源需求的时空转移特性进行建模。并在此基础上建立DEC日前最优经济调度的混合整数非线性规划模型,通过广义Benders理论对其进行解耦求解。算例结果表明,考虑P-GDR有利于减少能源负荷峰谷差,并提高新能源消纳能力。此外,P-GDR下考虑能源负荷的可替代性更加符合用户行为实际,降低用户的能源购置成本。

直流配电系统的组网技术及其应用

随着能源清洁化转型以及智慧能源建设的推进,直流配电系统因便于接纳分布式清洁能源、功率易于控制等优点受到密切关注。对直流配电系统的组网技术及其应用技术的研究现状和发展趋势进行了综述,首先对直流配电系统的主要性能特点进行了总结,其次对直流配电系统中典型的拓扑结构和供电模式进行了全面的分析,进而研究了模块化多电平换流器、直流变压器和低压换流器接入直流配电系统时的控制方式,最后结合交直流混合配电网、直流能量路由器、能源互联网及泛在电力物联网等智慧能源应用场景与发展趋势的分析,总结和展望了柔性直流配电系统关键技术的主要研究方向。

计及碳捕集和电转气协同的电气互联系统优化调度

在低碳经济和能源互联网的背景下,电气互联系统(integrated electric power and natural gas system,IEGS)是实现区域资源优化配置和新能源消纳的有效载体。文中提出了一种计及电转气和碳捕集协同的IEGS优化调度模型,通过引入碳捕集电厂-电转气系统协同利用框架,将捕集到的高浓度二氧化碳(CO 2)作为原料供电转气设备利用,并提出使用储气装置解决CO 2的捕集和利用存在时间上不匹配的问题。针对模型强非凸非线性的特性,利用分段线性化和二阶锥松弛方法将模型转化为混合整数二阶锥规划模型,最后利用改进的连续锥优化方法确保松弛的严格性。仿真结果表明,所提的模型降低了碳排放和弃风量,实现了IEGS的低碳经济运行,而所提算法能有效提高求解效率。

计及多评价指标的园区能源互联网双层优化配置

在坚持走能源可持续发展道路的背景下,园区能源互联网成为能源领域重要的发展趋势。搭建了园区能源互联网的典型架构,并对能源设备进行建模;提出了综合能源自给率、综合能源利用率和能量缺额期望的评价指标;进一步,计及上述评价指标,构建了园区能源互联网双层优化配置模型。所述模型考虑了能源设备N-1故障的能量缺额惩罚成本,以及综合能源自给率、综合能源利用率、能量缺额期望的约束,并以结合灾变遗传算法和CPLEX求解器的混合算法进行求解。最后通过典型住宅区进行验证,结果表明所述方法能够兼顾系统的经济性、能源可持续性、高效性和可靠性。

含P2G的电—气互联网络风电消纳与逐次线性低碳经济调度

电转气(P2G)技术具有弃风消纳和碳捕获的能力,是电-气互联网络(IEGN)实现能源清洁低碳化利用的重要支撑技术。基于P2G的技术特性,首先分析了P2G消纳弃风与低碳协同机理,并结合碳交易市场的背景,提出了P2G的碳交易市场激励机制,建立了IEGN综合碳成本模型。进而计及P2G碳原料成本、天然气网动态管存特性,搭建了IEGN日前低碳经济调度模型。模型目标函数以弃风罚系数作为协同参量,实现对低碳经济成本最小和最大风电消纳两目标的协同。针对模型强非线性的特性,提出了改进的逐次线性化方法对模型进行线性化求解。算例仿真表明,气网动态管存特性和碳交易激励对提升P2G运行空间、提高系统弃风消纳和低碳效益具有积极作用,而所提的改进逐次线性化法在保证计算精度的同时可提升求解效率。

电-气互联系统建模与运行优化研究方法评述

基于燃气轮机和电转气(P2G)双向耦合的电-气互联系统(IEGS)是实现高比例可再生能源消纳、提升终端能源利用效率的重要载体。首先,基于电力-天然气流传输特性的对比,阐述了IEGS的内涵及其优势。其次,介绍了IEGS中耦合新设备——P2G的技术原理和建模方法。进一步,围绕IEGS能流建模求解和优化运行调度2个维度,总结综述了相关技术的研究进展。关于优化运行调度的研究进展,主要从基础调度模型、计及系统随机性、计及能流差异性、计及运营管理机制、模型非线性处理方法等5个方面展开论述。最后,对未来IEGS建模和运行优化的研究进行了展望。

基于统一潮流建模及灵敏度分析的电-气网络相互作用机理

随着燃气轮机和电转气技术的发展,电网和天然气网的耦合程度不断加深,两者之间的相互影响受到了密切关注。从潮流算法与灵敏度分析两方面针对现有电-气网耦合机理研究的不足进行改进。首先,建立了电网-天然气网统一潮流模型,并采用变量压缩的方法简化了方程维数,基于管存模型考虑了天然气传输的慢时间尺度特性。同时,为避免传统牛顿法应用于天然气网潮流求解对状态初值选择的敏感性,提出采用牛顿下山法对统一潮流模型进行求解。其次,基于灵敏度分析并以电-气耦合节点气压-注入功率灵敏度为关键表征量,提出用于电网-天然气网耦合作用机理分析的综合灵敏度指标,以期为2个网络联合运行提供决策帮助。算例分析验证了所提算法的有效性,综合对比探究了燃气轮机和电转气耦合环节下电网-天然气网的相互作用特性,并验证了天然气网的管道存储特性在应对系统扰动时的积极作用。

基于鲁棒规划的综合能源微网孤岛划分方法

针对综合能源微网系统孤岛划分问题,考虑可再生能源和电气热负荷需求的不确定性,将微能源网的能源转换和储存设备作为调度资源,以故障发生后最优化孤岛划分方案为目标,建立了考虑孤岛持续运行的鲁棒孤岛划分模型。在该模型中,以违背停电最短通知时间约束为目标函数惩罚项,为负荷预留一定的故障应对时间,以及避免孤岛负荷因源荷功率波动导致重复接入和切除的问题。基于鲁棒离散优化理论,将不确定性约束转化为确定性约束,构建了混合整数线性规划模型,利用全局鲁棒调节系数改善鲁棒优化的保守性,平衡好孤岛划分方案的经济性和可操作性,以满足不同决策需求。最后通过算例验证了所提模型和求解方法的有效性。

基于空调负荷温差-功率特性的博弈分层优化调度

首先,提出了负荷聚合商调度架构,然后对分体式定频空调负荷进行分钟级的优化,得到每小时内空调平均负荷与始末时刻设定的温度差值之间的阶梯函数特性,并对该特性进行线性化,建立了适用于空调小时级调度的温差-功率模型。其次,根据空调温差-功率模型特性,提出了适用性的空调分组方法。接着针对配电区域内存在的多个负荷聚合商,提出了空调负荷聚合商非合作博弈的模型,并针对博弈收益函数中的控制变量离散化的问题,引入连续化的中间变量,建立了博弈的分层优化模型,给出了该博弈的分层优化存在唯一纯策略纳什均衡解的证明及求解方法。最后通过算例仿真验证了所提方法的可行性。

考虑管存能力及风险调节代价的电气互联系统风电消纳调度

电气互联系统(IENGS)以其多能互补优势为广域风电消纳能力提升提供了新途径。聚焦高比例风电接入下IENGS优化调度问题,从电转气技术及系统调节能力的角度,分析了IENGS的风电消纳能力及调节风险;结合天然气管道传输模型,研究了IENGS基于天然气管道的能量存储特性;进一步地,综合考虑IENGS调度运行成本及风险调节代价2个目标,计及天然气管道存储特性,建立了含高比例风电的IENGS日前经济调度和风险调节代价的双目标优化模型,并采用ε-约束法求解双目标Pareto曲线。仿真结果表明,IENGS的管存特性可提升电转气设备的运行能力进而促进高比例风电消纳,同时也增加了系统调节备用,且采用双目标优化模型可兼顾经济调度和风险调节代价两者的平衡。

基于条件风险价值的综合能源配电网优化重构方法研究

随着能源利用终端多能耦合程度的加深,配电网网络重构需充分考虑多能耦合之间的影响,以配电网快速灵活的重构操作提升综合能源系统的优化水平。基于此,建立了考虑配电网网络重构的电-气综合能源系统(integrated electricpowerandnaturalgassystem,IEGS)优化运行模型。一方面,在最小化IEGS运行成本的基础上,利用条件风险价值理论(conditional value at risk, CVaR)量化IEGS源-荷不确定性所带来的运行风险,将其折算为成本统一到目标函数中;另一方面,考虑多能耦合约束,将配电网络重构映射到IEGS运行优化模型中,潮流模型中引入重构开关控制变量,构建支路开断潮流约束和配电网辐射状约束,并对其进行线性化处理。算例结果表明,在IEGS中考虑配电网网络重构可提升IEGS运行能力,而利用CVaR计及了源荷不确定性,使得IEGS中配电网重构结果更具鲁棒性。

考虑P2G的增量配电网日前动态经济调度

目前对于增量配电网的研究主要集中在供电区域的规划与定价策略,而对其通过优化调度提高增量配电网运营公司收益的问题研究较少。针对该问题,本文通过考虑P2G、需求侧响应和储能等重要调控手段的相互配合,建立了含P2G增量配电网日前动态经济调度模型,提出了基于双层迭代优化的遗传算法,其中上层考虑离散设备调节代价进行解耦优化,下层针对不能实现时序解耦的控制变量,进行多时段统一优化。以改进IEEE 33节点模型为例,分析讨论了多种调控手段对增量配电网综合收益的影响,验证了考虑P2G和需求侧响应对提高增量配电网综合收益至关重要,也证明了所提求解算法的高效性和准确性。

环境和心境

凡夫常被环境所缚，产生烦恼苦闷、忧虑不安。他们不知向自心求解脱、求快乐、求安宁，而是从事相上去寻求转变改善，或者逃避现实。有的愚昧者，不信自心，还去求神问签诗，以求得暂时的安慰。那末，怎样向自心求解脱呢？说起来很简单，只要一翻掌之际就得了。请看下面的三则故事。

环境和心境

凡夫常被环境所缚，产生烦恼苦闷、忧虑不安。他们不知向自心求解脱、求快乐、求安宁，而是从事相上去寻求转变改善，或者逃避现实。有的愚昧者，不信自心，还去求神问签，以求得暂时的安慰。那末，怎样向自心求解脱呢？说起来很简单，只要一翻掌之际就得了。请看下面的三则故事。

关于农业合作化问题的决议草案的说明——在中国共产党第七屆中央委员会第六次全体会议上,一九五五年十月四日

毛泽东同志一九五五年七月三十一日在中央召集的省委、市委和区党委书记会认上所作的关于农业合作化问题的报告,总结了我国多年的农业合作化运动的经验,着重地批判了目前党内在发展农业合作化问题上的主要错误思想即右倾思想,而就农业合作化的必要和可能、合作化的具体道路和步骤、领导合作化的工作方法等等一系列的问题,作了纲领性的指示。毛泽东同志的指示,使得全党同志能够在思想上和组织上有准备地去迎接农村的社会主义群众运动的高潮,而在现在这个重大的历史转变开头得以避免重大的错误。

關於農業合作化問題的决議草案的說明(在中國共產党第七届中央委員会第六次全体会議上,一九五五年十月四日)

毛泽东同志一九五五年七月一二十一日在中央召集的省委、市委和區党委書記会議上所作的关於農業合作化問題的報告,總結了我國多年的農業合作化运動的經驗,着重地批判了目前党內在發展農業合作化问题是的主要錯誤思想即右傾思想,而就農業合作化的必要和可能、合作化的具体道路和步驟,領導合作化的工作方法等等一系列的問題,作了綱领性的指示。毛泽东同志的指示,使得全党同志能够在思想上和组织上有準备地去迎接農村的社会主义群众运動的高潮,而在現在这个重大的歷史轉变開头得以避免重大的錯誤。