顺势而为——三星堆博物馆新馆电气设计

三星堆博物馆新馆电气设计以对博物馆展陈最小干预,平衡建筑功能和其他专业需求,兼顾电气装置能源效率为原则,在分析项目前期调研情况和用电需求基础上,从电气机房选址、供配电系统设计、展陈配合、防雷接地系统等方面介绍三星堆博物馆新馆如何根据园区现状、建筑布局、电气系统特点,进行顺势而为的电气设计。

负载跟随阈值变化下的汽车能量管理策略

针对并联混合动力汽车的能量管理问题,提出了一种新的启发式控制策略,即负载跟随阈值改变策略(LTS)。LTS控制策略基于阈值变化机制和负载跟随方法,可以与电池荷电状态(SOC)保持成比例的微小偏差,能够有效确保电池持续稳定运行。与目前应用阈值变化机制的规则控制策略不同,本文设计LTS控制策略的阈值通过电池荷电状态(SOC)和发动机转速来综合调整动力输出方式,其能量管理的精细化程度更高。为了验证策略的有效性,将该策略应用于混合动力汽车进行仿真测试,并与传统的等效燃油消耗率最小化策略(ECMS)和电动辅助控制策略(EACS)进行性能对比。结果表明:在燃油经济性方面,LTS控制策略优于EACS控制策略3.1%~10.4%,LTS控制策略优于ECMS控制策略2.5%~5.7%。在电池荷电状态(SOC)方面,LTS控制策略可以使得C_(SO)值大于60%,电池具有较好的运行状态。

冷热电联供系统的三级协同整体优化设计方法

冷热电联供系统能否高效、经济、环境友好的运行,取决于系统的设备选型、设备容量及运行策略的整体优化。文中设计了一种冷热电联供系统的三级协同整体优化方法,第一级优化运用离散粒子群算法,以年一次能源利用率最高为目标,求解最优设备选型问题;第二级优化采用粒子群算法,以年CO2排放量最少为目标,求解最优设备容量问题;第三级优化采用粒子群算法,以年运行成本最低为目标,求解最优运行参数问题。以应用于医院的冷热电联供系统为例,验证该三级协同整体优化设计方法的有效性。结果表明,采用该方法设计的冷热电联供系统同分别基于"以电定热"和"以热定电"运行策略设计的2种冷热电联供系统相比,该系统更节能、更环保、更经济。

多级压缩空气储能系统变工况的优化运行控制

多级压缩空气储能系统以压缩空气储能及热存储技术为基础,具备冷、热、电多种能量存储及供给能力.针对多变复杂工况下系统热能合理分配问题,提出了一种多级压缩空气储能系统变工况优化运行控制策略.首先基于热力学方法分析,建立压缩空气储能系统模块化数学模型.其次根据系统负荷需求,在"以电定热"及"以热定电"两种工作模式下,分别以储热热量消耗量最小及输出电功最大为优化目标建立优化模型,求解得到不同工况下系统各部件运行参数,并以1 MW多级压缩空气储能系统为例,进行优化求解.该控制策略有效地解决了多级压缩空气储能系统在变工况下的内部能量调配、系统内部运行参数选取的问题,为实现系统高效运行提供有效途径.

三峡电力系统调峰问题的研究

建立了三峡电力系统短期优化调度模型,采用全局优化的方法,研究了三峡电力系统的调峰问题,分析了电力市场环境下采用竞价模式对于三峡电力系统调峰问题的影响。2005年的模拟计算结果证明了该模型和算法对研究特大型系统的调峰问题的有效性。

分时电价与电动汽车优化调度的主从博弈模型

合理调控电动汽车充放电计划能够充分发挥其对电网负荷削峰填谷的能力。本文针对分时电价制定及电动汽车入网调度策略,建立了基于两方决策者动态非合作博弈的主从博弈模型。该模型以电网分时电价为主体,极小化负荷均方差为主体运行目标;以电动汽车为从体,极小化车主成本为从体优化目标。并采用粒子群优化算法,利用模型解耦性由内至外求解纳什均衡点。最后通过算例对所提模型进行仿真,验证该主从博弈模型的经济效益与调峰效果。

冷热电联供型微电网系统多目标日前优化调度

冷热电联供(CCHP)型微电网系统结合了冷热电三联供系统和微电网系统两者的优点,可对微电网中微型燃气轮机发电时产生的余热进行回收利用,并采用吸收式制冷机进行制冷,实现了冷热电三联供。针对某大型住宅小区并网模式运行下的冷热电联供型微电网系统,以系统运行成本和污染物治理成本最低为优化调度目标,将微型燃气轮机、蓄电池、蓄热/冷槽三类可控单元中每时段的出力作为优化变量,在满足设备物理约束和系统运行约束的条件下,建立了该冷热电联供型微电网系统的多目标日前优化调度的数学模型。为提高计算速度和Pareto解的多样性,利用改进的多目标粒子群优化算法对其进行求解,并与"以热定电"和"以电定热"的运行方式调度结果进行了对比分析。分析结果表明:冷热电联供型微电网系统可以实现热电负荷的协调统一调度;多目标优化调度策略不仅能降低微电网优化运行和环境治理的成本,而且可以提供更多的优化调度方案。

考虑多方利益的居民小区电动汽车有序充电策略

随着电动汽车的普及率越来越高,电动汽车规模化接入将给电力系统的稳定运行带来风险和负担,如何进行移峰填谷、减小负荷波动成了当今电网非常关注的一个问题。对此,文中提出了一种上层优化指导曲线和下层实时负荷跟随相结合的实时优化模型。在上层总控中心,基于典型日常规负荷曲线和车辆出行预测数据,建立了以总负荷(常规负荷和E V充电负荷)峰谷差最小为目标的优化模型,得出一条电动汽车充电功率指导曲线;在下层智能控制中心,根据返回E V的状态和充电需求,计算 E V充电优先级,以上层优化得到的功率指导曲线为跟随目标,来指导电动汽车的有序充电,实现负荷跟随。然后以某小区的常规负荷数据和E V用户出行的概率模型数据进行充电模拟,计算出相关的指标,与无序充电的结果进行对比。仿真结果表明,此有序充电控制策略能够有效地实现 E V充电负荷的移峰填谷、降低负荷波动,同时也能够增加代理商的充电服务收益,满足用户的充电需求。

电力市场中负荷跟踪辅助服务模型的研究

构建一个完善的电力市场已成为全世界的一大趋势。由于系统频率是否发生偏移可以反映市场的供需是否处于平衡状态,所以可以利用辅助服务方式之一的负荷跟踪服务通过负荷监测器实时监测负荷波动,并将负荷信息传送到发电端,进行功率调整。本文在此基础上对负荷跟踪控制模型进行市场下的改进,考虑市场因素,形成控制结构,根据可能出现的各种发电及负荷变化对模型加以修正,对其动态响应进行实时模拟,得到优化模型。利用该模型可以实现供求平衡,调整系统频率,提高供电质量。

含用户聚合代理的工业园区需求响应主从博弈机制与策略

区域综合能源系统中不同的利益主体往往具有多样化的优化目标和供用能需求,特别是聚合代理新型电力交易主体的出现,使得电能交易的相关调控策略和决策机制更加复杂,引入以价格为主导的博弈机制来协调均衡多方利益的对立是一个必然的趋势。考虑到能源交易过程中的先后次序和波动性变化等,基于Stackbelberg博弈理论和电力市场基本规则,提出了一种由用户聚合代理整合用户侧需求响应资源并与工业园区运营商互动的主从博弈电力市场机制模型,然后分析了工业园区和用户聚合代理的互动策略和博弈规则,并利用双层优化方法进行求解。通过优化分析验证了该机制在保证三方的经济利益下,同时能够改善用户聚合代理和企业用户在博弈中的弱势地位,对优化电力市场运营、降低大用户调峰成本和缓解电网压力具有重要意义。

风电波动成本分摊方法

由于不同风电场出力之间可能存在平滑效应,含多风电场系统总风电波动成本并不等于各风电场单独并网波动成本之和,这给总风电波动成本在各风电场之间的合理分摊带来困难。提出基于波形相似性理论的风电波动成本分摊方法。在“同一系统中,所有参与并网发电的风电场运营商都应承担跟踪负荷波动的任务”的前提下,对各风电场出力进行等电量顺负荷等效变换,并以等效变换曲线作为风电波动成本分摊系数计算的基准;用波形相似性方法度量风电场实际出力曲线和等效出力曲线的波动整体性差异,兼顾风电场装机容量的影响,确定各风电场因未能有效跟踪负荷波动而应承担的风电波动成本份额。算例结果验证了所提方法的有效性。

基于负荷跟随阈值变化规则的并联混合动力汽车能量管理策略

针对并联混合动力汽车的能量管理问题,提出了负载跟随阈值改变的控制策略(LTS)。LTS控制策略基于阈值变化机制和负载跟随方法,可以与电池电荷状态(SOC)保持成比例的微小偏差,能够有效确保电池持续稳定运行。本文设计LTS控制策略的阈值通过电池荷电状态(SOC)和发动机转速来综合调整动力输出方式,其能量管理的精细化程度更高。将该策略应用于混合动力汽车进行仿真测试,并与传统的等效燃油消耗率最小化策略(ECMS)和电动辅助控制策略(EACS)进行性能对比。结果表明,在燃油经济性方面,LTS控制策略优于EACS控制策略3.1%~10.4%,LTS控制策略优于ECMS控制策略2.5%~5.7%。在电池荷电状态(SOC)方面,LTS控制策略可以使SOC值大于60%。

含光伏蓄电池的冷热电联供系统运行模式评估

冷热电联供(CCHP)系统以其高效、清洁的特点而受到广泛的关注。将作为清洁能源和可再生资源的太阳能加入联供系统,可以进一步缓解能源危机和环境污染问题。为了提高分布式电源并网的稳定性,设计了一种可以平滑输出功率的光伏蓄电池系统,并将其与传统的CCHP系统相结合构建了一个综合型的联供系统。在热跟随(FTL)和电跟随(FEL)两种运行模式下,考虑电动汽车充电负荷的影响,评估环境成本和全寿命周期成本两个指标。

燃料电池综合能源系统在大学校园的应用

燃料电池综合能源系统兼备清洁低碳、安全高效等优势,是未来能源系统的重要发展方向,且大学校园是其重要应用场景之一。选取全国五类典型气候区下的大学校园作为研究对象,对燃料电池综合能源系统在大学校园的适用性进行探讨。首先,采用最大面积法确定系统容量,并兼顾燃料电池的部分负荷特性和多样化运行方式,分别构建“以电定热”“以热定电”及“热电综合”3种运行模式下的能量流模型;基于所提出的理论模型,结合不同典型气候区下的能源价格、政策补贴、碳排放系数等,从技术性、节能性、环境性和经济性等方面进行比较与分析,探讨燃料电池综合能源系统在各地大学校园的适用性。结果表明,燃料电池综合能源系统在各地大学校园应用下的最高系统率可达77.6%,最大年相对节能率为38.7%,最大二氧化碳减排率为57.1%,最小投资回收期为13.73年;其中“热电综合”运行模式在多数地区对系统经济性的提升较为显著;结合国内相关技术标准来看,当前燃料电池综合能源系统更适宜在北京地区的大学校园投入使用。

冷热电联供系统运行方式性能优化分析

对于某一固定的燃气轮机冷热电联供系统,建立联供系统分析模型,确定系统冷电比,即用户负荷的最佳冷电比。当各系数值不变,燃气轮机装机容量不影响系统冷电比,而燃气轮机发电效率越大,联供系统性能越好。对于实际用户负荷,分析冷热电联供系统"以电定冷"和"以冷定电"两种运行方式,当以"以电定冷"运行方式,带电压缩式制冷联供系统性能优于带补燃联供系统性能。当冷电比小于最佳冷电比时,冷热电联供系统采用"以电定冷"运行方式,当冷电比大于最佳冷电比时,冷热电联供系统采用"以冷定电"方式。

AMTEC转换空间堆系统负荷跟踪特性研究

研究了采用碱金属热电转换(AMTEC)、热管冷却的空间堆电源系统的负荷跟踪特性。分析了外部负载电阻及冷热端温度对模块化AMTEC性能的影响,利用TAPIRS程序分析了AMTEC转换空间堆系统在负载需求变化下的瞬态响应以及系统负荷跟踪特性。结果表明:随着外部负载电阻的增大,AMTEC热电转换效率及输出电功率都先增大到最大值,然后逐渐减小,存在临界外部负载电阻值使得AMTEC热电转换效率和输出电功率达到最大,但这2个临界值不相等;虽然空间堆具有负荷跟踪特性,但系统的固有负荷跟踪特性仅在大于临界外部负载电阻值时存在,当小于此外部负载电阻值时,空间堆系统表现为非负荷跟踪特性。