不同参数高效超超临界机组经济性分析及建议

本文根据目前大量已投运二次再热机组运行经验,结合某660MW项目高效一次再热和二次再热不同的高效超超临界参数,结合对应的汽机热平衡图参数,通过对THA、80%THA、60%THA三个运行负荷进行了相关的机组经济性参数的计算和对比,通过分析提出了在选择一次再热或二次再热参数上的一些建议和结论。

基于电力需求侧响应的主动配电网分布式发电单元优化调度

为了平衡主动配电网中可再生能源与负荷间的出力差值,降低预算成本和用户购电费用,研究提出基于电力需求侧响应的主动配电网分布式发电单元优化调度方法。以电力需求侧响应为前提,设定分布式发电单元优化调度优先级,结合以主动配电网发电成本费用总值最低为目标而建立的目标函数,设置主动配电网调度周期内所有时间段的节点电压、潮流方程、储能系统荷电状态以及柔性负荷的功率极限约束条件,并以此为基础构建主动配电网分布式发电单元优化调度模型。最后,再利用改进后的粒子群算法对模型进行求解,从而得到最终的优化调度结果。实验结果表明,所提方法可以有效平衡可再生能源与负荷之间的发电出力差值,既提升了主动配电网对可再生能源的消纳能力,也降低了发电预算开支和用户购电成本。

基于改进WCVaR的电力系统低碳经济调度

高比例新能源并网的新型电力系统是实现“双碳”目标的枢纽平台,但新能源出力的不确定性势必会给电力系统带来调峰困难、灵活性不足等诸多问题。为有效平衡系统的经济性与安全性,首先,引入改进最差条件风险价值(worst case conditional value at risk,WCVaR)来评估新能源出力不确定性给电力系统带来的风险;其次,引入价格型需求响应并对火电机组进行低碳灵活性改造,提高新能源消纳水平,同时缓解火电机组深度调峰带来的过度碳排放问题;再次,建立以系统总运行成本与运行风险值综合最优为目标函数的电力系统低碳经济优化调度模型;最后,基于实际算例验证了该模型的有效性。

考虑分布式光伏发电特性的CHPV组合优化调度

近年来光伏装机容量逐年提升,为进一步提高光伏的消纳能力,满足居民的电热需求,本文首先分析分布式光伏的发电特性,提出一种由微型热电联供机组和光伏机组的组合机组,简称CHPV组合,构建以运行成本最低为目标的CHPV组合优化模型,采用K-means聚类方法对某地一年的光伏数据进行聚类,生成3个典型的光伏出力场景并代入CHPV组合优化模型中,采用Cplex对本文所提模型进行仿真验证。结果表明,本文所构建的CHPV组合可有效满足居民不同季节下的电热需求和提高光伏的消纳能力。

北美容量市场需求曲线设计及其对中国的启示

在容量市场机制设计中,设计不当的容量需求曲线可能导致系统容量不足、容量采购费用过高、市场主体恶意竞争、市场不稳定等问题。研究北美宾夕法尼亚—新泽西—马里兰联合电力系统的容量需求曲线设计流程,该流程包括初始形状确定、参考机组选择、净新建机组成本确定、装机备用裕度及系统目标容量需求确定,并进行算例分析。结合当前中国实际国情及电力市场现状,提出建设中国容量市场的可行建议。

计及碳排放流的电力系统低碳规划

为促进电力行业实现低碳目标,合理有效的电力系统规划至关重要,需求响应参与电力系统规划是减少系统碳排放的重要手段。为此,设计了计及碳排放流和需求响应的电力系统双层低碳规划模型。上层规划模型为投资规划模型,以投资成本与运行成本之和最低为目标,内嵌全年8760 h时序运行模拟模型,采用机组聚类线性化方法对传统燃煤机组进行建模,协调优化传统机组、新能源和储能的投建容量;下层模型根据上层模型计算出的机组出力和线路潮流数据,基于碳排放流理论和负荷侧阶梯碳价机制形成需求响应模型,合理调节负荷分布以降低碳排放量及碳排放成本。最后,在改进的IEEE RTS-24节点系统上对所提模型进行了分析与验证。

考虑火电机组参与绿证购买交易的含氢综合能源系统经济低碳调度策略

在“双碳”背景下,为提升能源消纳率、处理综合能源系统低碳供能问题,提出一种考虑火电机组参与绿证购买交易的含氢综合能源系统经济低碳调度策略。首先,针对光热电站和电制氢系统存在的耦合关系对综合能源系统进行建模。其次,建立以火电机组为绿证购买者的绿证交易模型。在碳交易的依托下,火电机组购买的绿证可以转化成部分碳配额。同时针对绿证交易价格,提出考虑绿证供需关系的绿证交易价格定价机制,基于价格的变化调整绿证购买量。最后,构建以含氢综合能源系统总运行成本最小为目标的调度模型。仿真分析表明,所提调度策略可以提升绿证购买需求和可再生能源消纳率,实现系统低碳经济运行的目标。

考虑热电厂的主动配电网源网荷储协调优化调度研究

在北方集中供热地区,冬季热电厂运行时,新能源消纳空间被压缩,在局部地区出现了弃风、弃电率提升的问题。考虑热电厂的主动配电网级优化调度模型可减少配电网内风电弃电率,具有较好的应用前景。研究了一种可以有效增加风电消纳空间的双层调度模型,上层模型考虑燃料成本,满足系统供热需求为前提求解主网热电机组电、热输出和主网注入到配电网的功率。下层模型采用最优分时电价的负荷侧需求响应策略,结合配电网中的储能,求解各时刻负荷需求响应转移量,风电出力和储能出力情况。最后采用灰狼算法求解模型,验证调度模型的有效性。

基于供需匹配度的风光储套餐定价策略

为提升售电商参与未来零售市场竞争的收益,提出基于供需匹配度的风、光、储套餐定价策略。首先,面向上级能源供应商构建套餐度电成本模型,实现购电成本测算;然后,构建负荷转移率与电价差的需求响应不确定性模型,得到以电价为自变量的用户电量拟合函数;其次,引入电费支出满意度和用电方式满意度指标以保证售电商提供的套餐尽量满足用户用能需求,来构建基于供需匹配度的套餐选择概率模型;最后,以售电商购、售电净利润最大为目标函数,优化求解各套餐分时电价。仿真结果表明了所提定价策略的有效性及合理性。

基于时序生产模拟的电力需求响应优化配比设计

需求响应是影响电力系统时序生产模型综合经济性的关键因素。从生产仿真角度出发,将电力需求分为居民负载与产业负载,分析它们在需求响应中的价值。针对不同省份的需求响应补助政策,提出工业负载与居民负载在需求响应中的最佳追踪策略。以东部某省电力系统为主要研究对象,通过电力需求来仿真该省的电力系统。研究结果表明,该算法能有效降低电力运行成本,为操作仿真问题提供了有力的分析方法。

基于遗传算法的随机机组组合问题求解

为考虑不确定性负荷对机组组合问题的影响,通过情景分析法引入一系列的情景对不确定性负荷进行建模,建立了随机机组组合问题的数学模型。采用遗传算法求解该优化问题,可自行满足情景簇约束。通过改进初始种群产生方式和变异算子,引进局部搜索算子对遗传算法进行改进,增强了算法的搜索能力。计算结果显示了随机机组组合问题的数学模型和改进遗传算法求解方法的有效性。

全寿命周期成本电网规划的灵敏度分析模型

在建立电网规划方案的全寿命周期成本模型的基础上,重点研究了可靠性成本的分析计算,提出了一种针对居民用户的需求侧单位缺电成本的求解方法。进一步提出了全寿命周期成本灵敏度分析模型,用于对比不同影响因素对电网规划方案的全寿命周期成本的影响程度。结果显示全寿命周期成本模型能够全面反映配网规划的综合成本,所得的决策方案是真正意义上的最优方案;灵敏度分析模型可以使决策者更好地把握相关因素的影响,有助于方案的选取。

基于机会约束规划的电力电量平衡分析

统筹考虑跨区电力电量交换和用电侧调节能力,以弥补电力电量缺口的调整措施费用最小为目标,提出了一种电力电量平衡分析优化模型。考虑到水库调度计划和检修计划对机组发电能力的影响,模型中构建了水库调度和机组检修相关约束,使得电力电量分析结果更为合理。为了恰当考虑负荷、来水和风电的随机性,模型利用机会约束规划理论将系统电力、电量约束以及水量平衡约束表示成了概率形式,并推导出了概率模型的确定化表示形式。通过实际系统的仿真计算,验证了所提模型的合理性和方法的有效性。

计及需求侧资源的大规模风电消纳随机机组组合模型

日益增长的风电给电力系统运行带来新的挑战。该文基于两阶段随机规划的特点,综合考虑基于激励和基于电价两类需求响应(demand response,DR)在响应特性上的互补关系,探索建立灵活配置日前电价型和日内激励型需求响应资源参与电力平衡的两阶段随机规划风电消纳机组组合模型。由日前分时电价参与风电消纳一阶段决策,引导用户响应风电出力变化,消纳预测概率较大的风电出力;日内基于激励的需求响应参与二阶段决策,用以满足不同风电场景的差别需求,并在一定程度上降低电价型DR不确定性的影响。算例结果表明模型的有效性,即可以以较低的成本最大限度地发挥需求响应资源的灵活性效用,提升系统风电消纳能力。

中国电力需求的结构突变单位根过程研究

中国电力需求变动趋势及其相关结构变化的深入分析,对电力需求的精确规划至关重要,有助于政府及相关部门采取宏观调控。借助于结构突变的单位根和趋势稳定性检验的相关理论,对中国电力需求的数据生成过程进行了实证研究,结果表明电力需求的数据生成过程不具备趋势稳定的特征,而是结构突变的单位根过程。同时,利用内、外生结构突变的单位根检验,寻找到电力需求的内、外生结构变化点。

含风电系统的发用电一体化调度模型

在传统发电调度模式中融入用电调度,为风电等间歇性电源并网提供备用资源、保证电力平衡开辟了一条可行的途径。考虑融入用电激励、可中断负荷、电价响应等用电调度方式,建立了含风电系统的发用电一体化调度模型,采用启发式动态规划算法进行求解。算例分析表明,通过科学决策发用电资源调度,融入用电激励方式能够减少低谷时段风电弃风,提高了风能利用效率;而采用可中断负荷方式则增加了高峰时段的备用资源,提高了系统运行的经济性。

高风电渗透率下考虑电网频率支撑需求的储能系统配置方法

提出了一种高风电渗透率下考虑电网频率支撑需求的储能系统配置方法。以频率变化率和频率偏差为限制条件,建立新能源系统所能承受的最大功率增量与等效惯性常数、调差系数以及风电渗透率等已知参数的联系。通过对3阶虚拟同步机控制策略下的储能系统容量与控制参数进行量化配置,提高不同风电渗透率系统对不平衡功率的消纳能力。以储能配置在频率支撑中贡献的等效单位调节功率为参考,对不同功率增量下储能系统的频率响应贡献、调频出力占比以及输出功率特性进行刻画与分析。仿真验证了该配置方法下的储能系统可控性强,能够较为精准地提供电网所需的有功调节量,有效改善风电并网环境。

考虑需求响应的含光热电站可再生能源高渗透率电力系统多源优化调度

在可再生能源高渗透率电力系统中,如何考虑可再生能源发电的不确定性并实现多源协调优化调度是电力系统运行的重要问题。为此,构建了基于光热电站出力灵活调度的多源电力系统随机机组组合优化调度模型,并将需求响应机制引入该模型,以应对可再生能源高渗透率电力系统中光伏、风电的预测误差以及波动性导致的不确定性问题。该模型以多个场景集下的综合成本最优为目标,在兼顾场景多样性的同时,综合考虑系统的综合成本。最后,以改进的IEEE-30节点系统为例,通过多种调度方式的对比,验证了所提模型的有效性与经济性。算例结果表明,所提调度方式总成本较传统方式降低了4.41%,切负荷量减少了93.74%,可再生能源渗透率提高了1.93%。通过源荷两侧的协调调度,该模型能够在降低系统调度成本的同时保证高渗透率电力系统的稳定性与安全性。

基于采暖需求侧管理的电网节能调度研究

提出某省级电网热电联产机组远程调度系统和针对终端采暖负荷的远程控制系统,利用空调热泵分担部分传统散热器采暖负荷,调节热网总采暖负荷和电网总电力负荷的比例。通过改变负荷约束条件进行采暖需求侧管理,在热电联产机组和纯凝汽火电机组之间、热电联产机组和风力发电机组之间实现新的最优化负荷分配。建立数学模型,计算了采暖与电力综合调度方法的潜在节能效益。

面向大容量风电接入考虑用户侧互动的系统日前调度和运行模拟研究

风电的随机波动性增大了系统调度的难度,将需求响应融入传统发电日前调度计划,将风电备用成本纳入目标函数,同时增加了正负旋转备用约束。以基于消费者心理学的分时电价用户响应原理预测负荷曲线,将可中断负荷作为部分系统备用,建立面向大容量风电接入考虑用户侧互动的系统日前调度模型和运行模拟模型。综合考虑发用电侧资源,将分时电价和可中断负荷这两种需求响应措施融入同一模型,用于应对风电的反调峰特性和间歇性。采用蒙特卡洛算法模拟多种风电出力的情况,评估考虑用户侧互动前后系统的弃风量和电力不足情况,并分析风电渗透率和弃风量、电力不足量的关系。IEEE24节点算例验证说明了本文用户侧互动调度模型的作用,可以起到有效降低发电成本,提高风能利用效率和风电容量利用水平的作用。