Optimization of Minimum Power Output for Combined Heat and Power Units Considering Peak Load Regulation Ability

Northern China has rich wind power and photovoltaic renewable resources. Combined Heat and Power (CHP) Units to meet the load demand and limit its peaking capacity in winter, to a certain extent, it results in structural problems of wind-solar power and thermoelectric. To solve these problems, this paper proposes a plurality of units together to ensure supply of heat load on the premise, by building a thermoelectric power peaking considering thermal load unit group dynamic scheduling model, to achieve the potential of different thermoelectric properties peaking units of the excavation. Simulation examples show, if the unit group exists obvious relationship thermoelectric individual differences, the thermal load dynamic scheduling can be more significantly improved overall performance peaking unit group, effectively increase clean energy consumptive.

基于联络馈线负载率松弛约束的中压配电网供电单元划分

当前中压配电网供电单元划分时未能充分考虑相互联络馈线间所供负荷的互补特性,易造成供电单元数量偏多、整体线路利用效率偏低等问题,为此提出了一种基于负载率松弛约束的供电单元划分方法。构建了以供电单元数量最少、各供电单元内N-1校验后转供馈线负载率均衡为目标的中压配电网供电单元划分数学模型;解析了网格中站内供电单元与站间供电单元之间的划分次序问题,并提出了基于馈线负载率松弛约束的站间供电单元划分方法及以此为基础的站内供电单元划分方法。通过实例分析验证所提模型和方法可以对供电单元进行合理划分,节约变电站出线条数与供电单元数量,有效提高配电线路的资产利用效率。

基于时空图注意力网络的超短期区域负荷预测

目前,空间负荷预测研究对复杂时空关系的考虑不足。为此,文中提出一种基于多维、多源特征的区域级负荷超短期时空预测模型。首先,根据已有的区域级负荷进行元胞划分,构建考虑元胞相关性的图拓扑。其次,分别通过图注意力网络、一维卷积神经网络和门控循环单元,从空间、特征和时间维度提取有效特征,连接全连接层输出结果。最后,基于美国新英格兰地区的真实电力负荷数据进行仿真验证,并提取模型注意力权重,分析元胞之间的空间依赖性。结果表明,所提模型相比传统模型在不同预测步长上均具有更高的预测精度和稳定性,有效挖掘了区域级负荷的空间依赖性。

曹娥江流域水环境容量与污染负荷分配研究

以曹娥江流域为研究对象,计算水环境容量,将其分配至各控制单元并细化到污染源类型,提出各控制单元污染物的削减量,以期提升曹娥江水环境质量。结果表明:1)2016—2021年,曹娥江流域内的屠家埠、汤曹汇合口和曹娥江大闸闸前3个监测断面的COD、氨氮、TP均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类要求。2)COD、氨氮、TN、TP入河量分别为16013.20、959.10、3658.53、416.05 t/a,且主要以非点源为主。3)基于满足曹娥江流域水体监测断面和入海断面水质达标的约束条件下,COD、氨氮、TN、TP水环境容量分别为47945.18、2435.81、6863.19、474.98 t/a。流域内COD还有剩余水环境容量,不需削减,氨氮、TN、TP分别需削减6.91、501.52、128.34 t/a。

超高层建筑综合体消防负荷供配电系统设计

结合现行国家、行业及地方规范、标准,对超高层建筑综合体的消防负荷供配电系统、柴油发电机选择等设计方法及设计要点进行详细探讨。

基于改进混沌算法的供热机组热电负荷优化分配系统

热电负荷拟合效果不佳会导致供热机组实际耗能量大幅增加,为此,该文设计基于改进混沌算法的供热机组热电负荷优化分配系统。按照主供热单元连接形式,实现热电负荷循环模式规划,确定热电负荷优化布置标准。根据混沌指数计算结果,求解改进罚函数,完成对混沌算法的改进,构建供热机组热电负荷分配的数学模型,并设计负荷分配模型的约束条件,完成供热机组热电负荷优化分配系统设计。实验结果表明,热电负荷参量与标准拟合曲线之间的误差不会超过30%,可以解决因热电负荷拟合效果不佳导致的供热机组实际耗能量增加的问题。

基于LSTM神经网络算法的超超临界机组负荷优化分配

目前研究的超超临界机组负荷优化分配方法成本较高,分配时间过长,导致节能效果不佳。为此,该文基于LSTM神经网络算法研究了一种新的超超临界机组负荷优化分配方法。利用LSTM中的记忆块、遗忘门、输入门、输出门和记忆单元,实现对递归神经网络的简单处理,建立目标函数,采用正平衡法和反平衡法计算电荷吸收效率,确定超超临界机组负荷优化分配数学模型。针对单元制机组模型和母管制机组模型在忘记阶段、选择记忆阶段与输出阶段进行优化,反复迭代,得到迭代最大次数后停止运行,输出优化结果。实验结果表明,与传统优化方法相比,所设计超超临界机组负荷优化分配方法可将成本降低50%以上,1000 MW内负荷分配时间低于10 min。

城市高压配电网负荷转供辅助决策关键技术与系统

城市电网灵活性不足是造成系统调峰与输电阻塞问题的根本原因,为解决这一问题,提出了一种考虑城市高压配电网负荷转供及储能充放电策略的协同优化策略,并开发了一套可实现高压配电网灵活运行调度的在线辅助决策系统。通过分析城市高压配电网的拓扑特点,在其变电单元简化拓扑建模的基础上,分别以最小化220 kV输电网运行成本和110 kV高压配电网负荷削减成本为上、下层目标,建立时序双层优化模型,通过上下层模型的不断交替迭代,实现对高压配电网拓扑状态及储能运行状态的求解;基于高压配电网标准化站内接线的电气拓扑聚合通用方法,开发了一套可满足高压配电网灵活调度的运行控制与决策支持系统,以实现城市高压配电系统分布式新能源和储能广泛发展的运行方式优化以及调峰与负荷转供策略制定。最后,以某地区电网为例进行方法建模和实用性分析,测试并验证了所提方法的可行性与应用前景。

超超临界机组高温再热器出口管道线状偏离分析

某660 MW机组超超临界机组高温再热器出口管道发生线状偏离,部分恒力弹簧支吊架已处于极限位置。分析管道线状偏离的原因,并且结合位移-荷载测试,通过模拟对运行状态下管道的应力分布进行研究。结果表明:大量恒力弹簧支吊架荷载偏差度及恒定度显著超标,管道冷态位移与现场实测偏离值相吻合;模拟得到运行状态下的管道一次应力、二次应力普遍增加,并且部分节点的二次应力超过允许值。管道弹簧支吊架荷载性能不达标,造成管道自重与支吊架承载能力不匹配,是管道发生线状偏离的主要原因,建议对不合格支吊架进行更换,同时加强管道支吊系统的日常监督管理。

考虑负荷分布特征的供电单元聚类优选方法

科学合理的供电单元划分是中压配电网接线模式优选的关键,传统的供电单元划分方法通常基于平均负荷密度和供电半径,难以处理海量的配电网精确负荷空间分布信息(例如经度、纬度、负荷等)。提出了一种考虑负荷分布的聚类供电单元优选方法。首先基于供电网格内的负荷的空间坐标以及负荷,构建精确负荷空间分布数据样本集合。定义负荷密集度指标量化供电单元内部负荷分布的紧密程度,定义单元离散度指标量化供电单元之间界限的清晰度,并构建单元优选目标函数,基于样本点典型日负荷曲线的最大功率,采用聚类算法进行遍历优选,得到供电单元的初始划分方案;基于技术指导性原则定义相应的约束条件,包括最大供电半径、负荷总量以及容载比,进一步考虑负荷的时序波动特性,对初始划分方案进行调整,使得满足约束条件的供电单元内部负荷分布尽量紧密而供电单元之间的界限尽量清晰。最后结合某供电网格实际负荷空间分布三维信息作为算例,分别采用K-means以及DPC聚类算法验证了所提方法有效有效考虑到负荷的实际空间分布,划分出的供电单元内部负荷分布紧密,供电单元之间界限清晰。

采用余热余压利用的燃煤电站脱碳系统热力学分析

为降低燃煤电站的捕碳能耗,提出了新型脱碳燃煤系统集成方法以及负荷分配调整策略。以基于单乙醇胺(MEA)吸收法捕碳的600 MW燃煤电站为例,分析了余热余压利用以及负荷分配对脱碳能耗的影响,得到了新型余热余压利用脱碳燃煤电站的能效惩罚以及进行负荷分配后燃煤电站的节煤量。结果表明:满负荷运行时,新型余热余压利用系统的能效惩罚较常规系统可降低4.58%,在低负荷下运行时可降低2.55%;采用负荷分配的新系统较未进行负荷分配时可节煤1347.48 t/a。

基于EWT-GRU-RR的配电网短期电力负荷预测模型

随着间歇分布式电源的大规模并入,电力负荷的波动性和非线性特征日益明显,现有单一预测模型较难实现精准预测。本研究提出一种经验小波变换(EWT)、门控循环单元(GRU)和岭回归(RR)相结合的短期电力负荷预测模型EWT-GRU-RR。首先,应用灰色关联度选取与负荷高相关性的气象耦合因素,作为相似日的分类指标;然后,采用皮尔逊系数法对类别内的负荷进行最佳相似日选取以减小计算规模;接着,采用EWT将相似日负荷数据分解得到不同频率的负荷模态序列;最后,采用GRU与RR分别对不同频率模态序列进行多步预测,并将预测分量叠加得到最终负荷预测结果。实验结果表明,本研究所提模型的预测误差较单一预测模型GRU减少了77%以上,较支持向量机回归(SVR)减少了75%以上,较先采用经验模态分解(EMD)进行分解再采用径向基函数神经网络(RBF)和RR组合预测模型EMD-RBF-RR减少了75%以上,较先采用EMD进行分解再采用GRU和RR组合预测模型EMD-GRU-RR减少了76%以上,有效提高了负荷预测精度。

新基建负荷与光伏接入下配电网可开放容量评估及优化

随着新基建概念的提出,以5G基站、电动汽车为代表的新型负荷大规模接入城市配电网,对配电网的安全与经济运行产生了显著影响。为了评估城市配电网对新基建负荷的容纳能力,提出一种基于负荷增长需求与配电网承载能力的配电网可开放容量评估方法,在新基建负荷及分布式能源接入的条件下计算各负荷节点所能增供负荷的总额作为可开放容量。在考虑电压、潮流等约束条件下,采用二阶锥松弛方法实现模型的快速优化求解。此外,考虑到分布式光伏接入位置和顺序对可开放容量的影响,以可开放容量最大为目标按照动态规划的方法对分布式光伏的并网位置进行优化。在某地区配电网网格中进行仿真分析,结果表明,所提方法可以有效评估城市配电网网格的可开放容量水平,并通过调整分布式光伏的接入位置实现了可开放容量的动态优化。

基于AGC预测指令的火电机组控制策略

新能源发电本身具有的不确定性和波动性势必会对电网安全造成影响。在火电机组调峰调频能力足够的情况下,通过改变火电机组的出力可平抑电网波动,减小新能源并网造成的冲击。为了电网的安全经济稳定运行,使火电机组具备足够的调节能力,提出了一种基于AGC指令预测的火电机组前馈预测控制方法。首先搭建BP神经网络模型对风电场、光伏电站的出力以及电力系统负荷进行预测,得到基于源荷分析的厂级AGC预测曲线,并根据该预测指令对火电厂负荷进行分配,所得的变负荷趋势作为前馈信息引入到火电机组控制系统中,以修正火电机组的AGC指令曲线,对机组进行优化前馈预测控制。经验证,所提控制方法使火电机组提前做出响应,可有效提升机组的响应能力。与常规控制方法相比,所提方法在控制精度和响应效率上均有一定程度上的提升,提高火电机组的调节能力。

深溪沟水电站站内实时负荷优化分配

位于大渡河中下游的深溪沟水电站受瀑布沟水电站高强度调峰调频任务的影响,长期存在机组频繁启停、水位陡涨陡落等问题,常规的站内实时负荷优化分配方法难以同时满足计算时效性及电站水位控制、用水效率优化的要求。为实现实时、高效和经济的实时负荷分配目标,在保证电站运行要求的前提下提高深溪沟水电站综合效益,提出了一种设置耗水量最小、水位平稳两个运行目标的站内实时负荷优化分配模型,并基于组合思想构建负荷分配总表以解决构建总表时的维数灾问题。用该分配方法对深溪沟水电站2019年1月下旬及7月中旬的实际运行进行分析验证。结果表明:在实现电站运行目标的前提下,在枯水期降低发电耗水量0.21%,减少穿越振动区及启停次数22.2%,在丰水期缩小电站水位波动范围49.74%,减少穿越振动区及启停次数50%。该实时负荷优化分配模型能够有效指导深溪沟水电站实时调度,对类似水电站调度具有较好参考意义。

基于TSNE-BiGRU模型短期电力负荷预测

短期电力负荷预测是电力系统合理调度与安全稳定运行的基础。为提高电力负荷预测精度,提出一种基于t分布邻域嵌入(t-SNE)算法和双向门控循环单元(Bi-GRU)网络的短期电力负荷预测方法。该方法首先通过多标签处理将电力负荷时序数据转换成高维时间戳数据,进而在维持数据信息完整性的前提下通过t-SNE算法对其降维,并结合实时电价数据,基于Bi-GRU网络学习时间戳数据、实时电价数据及实时负荷数据之间的非线性特性,最后经全连接输出层聚合相关信息给出预测结果。基于新加坡地区电力基准数据集进行试验,对比分析所建模型TSNE-BiGRU与基准模型Bi-GRU及GRU的预测性能。试验结果表明所建模型TSNE-BiGRU具有良好的鲁棒性,能有效提高短期电力负荷的预测精度。其平均百分比误差值为0.49%,相较Bi-GRU与GRU,分别降低了23.44%与32.88%;其平均绝对误差值为30.58,相较两基准模型分别降低了22.19%与32.84%;其均方根误差值为39.40,相较两基准模型分别降低了17.16%与27.88%。

基于多窝蚁群协同算法的中压配电网实用化自动布线

为了实现中压配电网布线成本最小化、设备利用最大化,提出基于多窝蚁群协同算法的中压配电网实用化自动布线方法。以最小年综合成本为目标函数,考虑负荷互补和供电单元划分两种约束条件,保证各个馈线区块负荷的分布均匀且符合供电单元数量约束条件。采用多窝蚁群协同算法求解模型,获取全局最佳线路自动布线方案。测试结果表明:方法可在出线较少的情况下,提升设备的年利用率,同时各区块负载率的均衡程度接近。所提方法能够获取较佳的全局布线方案。

商业综合体供配电系统设计简析

结合某大型商业综合体供配电系统设计实例,介绍在设计过程中如何综合考虑相关标准、手册、电业部门的要求、建设单位的需求等多方面条件,合理选择可靠、经济的供配电系统设计方案。

机组经济运行的负荷优化分配方法研究

并列运行的火电机组负荷优化分配是火电厂乃至电力系统优化运行的重要部分。在分析燃耗特性的基础上,建立了负荷优化分配的等微增率模型、线性规划模型和二次规划模型,并对某电力系统十台并列运行的单元机组进行求解计算,得到三种方法不同的负荷分配优化值和系统燃耗量。结果表明:二次规划分配方法节能效果最明显,线性规划分配方法的节能效果介于二次规划分配方法和等微增率分配方法之间。

含分布式电源的配电网日前两阶段优化调度模型

在电力市场环境下,供电公司通过对接入配电网的分布式电源(distributed generation,DG)的优化调度,能够有效地降低其运行成本,规避市场竞争环境下的风险。提出了一种电力市场环境下供电公司日前优化调度的2阶段模型:第1阶段为DG优化调度阶段,根据市场电价、DG运行成本、签订可中断负荷(interruptable load,IL)合同的价格来确定DG的机组组合、从大电网的购电量及IL削减量;第2阶段为无功优化阶段,在第1阶段的基础上,考虑DG的无功出力特性,通过优化DG和无功补偿装置的出力调节电压使其在规定的范围内且配电网的网损最小。通过基于修改的IEEE 33节点系统的仿真计算,表明所提出的日前2阶段优化调度模型能够有效降低供电公司的运行成本。