基于温控负荷参与的多虚拟电厂联合调度研究

空调等温控负荷在虚拟电厂(VPP)的优化调度中起着至关重要的作用。针对VPP中新能源功率输出不稳定问题,提出了基于温控负荷参与的多VPP联合调度策略。首先,研究了温控负荷聚合模型,构建了多VPP分布式能源协调互补的联合调度框架,在日前阶段根据预测数据制定联合调度计划,多VPP管理中心对各VPP进行多能互补。其次,在日前阶段引入考虑用户意愿度的温控负荷模型,在日内阶段根据短期预测数据对调度计划进行滚动修正,减少新能源功率输出波动带来的供需偏差。最后,通过MATLAB调用Cplex仿真分析,验证了多VPP联合优化调度策略不仅保证了供电可靠性,还有效减少了预测偏差带来的补偿费用。

计及碳捕集电厂调峰定价策略的多主体电力系统日前–实时灵活调度

风电等可再生能源高比例并网是实现能源电力“双碳”目标的重要特征,但其反调峰特性加大了电力系统调峰负担,不利于电力系统低碳转型。在加快计划调度向市场调度转型的进程中,如何以市场化运行为前提进而提高电力系统调峰灵活性成为亟需解决的问题。该文首先利用碳捕集电厂与用户侧资源优良的调峰特性,充分探讨了两者参与调峰辅助服务市场的可行性,由此提出了源荷两侧参与能量-调峰市场且联合出清的灵活性调峰策略。其次,基于碳捕集电厂调峰的成本特性,利用群决策-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)制定了碳捕集电厂调峰定价策略,并且运用外部化内在性理论以及环境指标系数形成了因地制宜的电力市场综合报价机制,进而完善了市场交易原则、交易流程与交易结算方式。最后,构建了以系统综合成本最优为目标的市场出清模型,并采用预出清、再出清的方法求解出清结果,算例仿真验证该文所提模型可有效满足系统调峰需求并减少碳排量。

考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性

为了分析电价敏感型电动汽车用户接入对电网的影响,将考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性作为研究对象,首先分析了电动汽车用户的空间和时间出行规律,对单体电动汽车的充电时长和充电负荷特性进行了建模,然后分析了分时电价对电价敏感用户充电行为的影响机理,随后基于蒙特卡洛法进行电动汽车虚拟电厂集群叠加,得到考虑电价敏感用户行为的电动汽车虚拟电厂外特性,并给出了基于蒙特卡洛法的考虑电价敏感用户行为电动汽车虚拟电厂外特性仿真流程。算例结果表明,当价格敏感型用户受到分时电价影响时,其聚集型充电行为会产生较大的尖峰负荷,整个电动汽车虚拟电厂外特性由平稳双峰型变为双峰叠加尖峰型,当电价敏感用户占总用户群体的比例不断升高时,尖峰负荷不断增大,将给电网的安全稳定运行带来影响,若能够将尖峰负荷进行引导分散至各低谷电价时段,则可以有效避免电动汽车虚拟电厂对电网的冲击。

考虑用户诉求差异的居民可控负荷资源优化控制

对需求侧居民可控负荷资源进行优化控制,是虚拟电厂(virtual power plant,VPP)的一个主要方面,是提高风电和光电等新能源利用率、实现碳中和的重要手段。控制可控负荷的关键是满足用户基本用电需求,而不同用户的用电需求不尽相同。因此,提出了考虑用户需求的居民可控负荷资源优化控制方法。考虑到不同用户的用电诉求差异性,VPP作为电网与负荷群的中间环节,对可控负荷进行管理。首先,提出改进最优k值选取的K-Means聚类算法,对居民可控负荷进行聚类;其次,依据诉求差量函数,对聚类的每组负荷调控后用电情况与用电原始需求偏差进行量化描述,提出基于诉求差量的优先级划分规则;最后,在进行调控时VPP通过对不同优先级的组别补偿不同费用的方式,实现VPP收益最大和用户用电行为改变最小的调控目标。仿真验证结果表明,所提优化控制策略可有效实现负荷曲线的削峰填谷,并且在对用户用电需求影响较小的情况下保证VPP收益。

澳大利亚虚拟电厂模式对中国虚拟电厂的启示

2019年澳大利亚能源市场调度中心(AEMO)开展了为期2年的用户侧储能虚拟电厂试验性项目,证实了虚拟电厂在频率控制辅助服务方面的优异表现,并发现实际运营中会面临网络安全、与输配电公司合作等问题,目前已经由试验阶段逐步过渡到商业化运行,证明了其可行性。中国有与澳大利亚相似的煤炭依赖度,新出台的峰谷电费政策与澳大利亚现行电费政策相似,借鉴其虚拟电厂的运营经验有利于探索具有中国特色的用户侧储能虚拟电厂。

电力用户与发电企业直接交易相关问题探讨

电力用户与发电企业直接交易将是中国电力市场改革的重要环节。结合中国当前计划形式和市场交易并存的现状,探讨了近期及将来直接交易中市场准入、交易空间、交易组织、输配电价、辅助服务、阻塞管理、交易执行方面的问题,提出了上述问题的解决方案,并分析比较了各方案优缺点,以期对直接交易实施提供参考。

压水堆核电厂接入电力系统建模

为研究核电厂接入电力系统后二者之间的相互影响,利用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)的用户自定义建模功能建立压水堆(pressurized water reactor,PWR)核电厂主要环节的数学模型。该模型将压水堆核电厂动力部分作为发电机调速器,可与电力系统连接,计算核电厂与电力系统之间的动态过程。在PSASP中使用该模型计算核电机组的自稳定性、自调节性和接入单机无穷大系统的故障响应,验证了模型的正确性和适用性。此外,由于压水堆的负温度效应,核电机组可承受一定的外部干扰和功率阶跃。若电网故障切除迅速,核电厂与电力系统之间的相互影响很小。

考虑用户舒适度的虚拟电厂电/热综合需求响应

随着分布式能源、储能的迅速发展,虚拟电厂中电、热等多类型负荷需求量持续增长,为实现满足用户舒适度的虚拟电厂优化运行提出了更大的挑战。为此提出一种考虑用户舒适度的虚拟电厂电/热综合需求响应建模方法。首先,阐述电/热虚拟电厂的构成,建立供电设备的出力模型及基于峰谷分时电价的电负荷需求响应模型;其次,建立虚拟电厂中供热设备的出力模型及基于用户舒适度的激励型热负荷需求响应模型;最后,建立考虑平均热感觉度预测指标的用户舒适度约束的虚拟电厂运行成本优化模型,通过实际算例比较分析不同需求响应实施场景下虚拟电厂的运行成本,以指导虚拟电厂进行最优电/热综合需求响应方案的选择,从而验证了电、热负荷综合需求响应有助于缓解负荷需求量大对虚拟电厂运行稳定的冲击并且有效优化虚拟电厂的运行成本。

基于云模型和改进证据理论的调峰型虚拟电厂聚合用户优选

在规模化需求侧资源接入电网背景下,为了提高调峰型虚拟电厂在海量异质负荷环境下用户调峰性能识别的精度,提出了基于云模型和改进证据理论的调峰型虚拟电厂聚合用户优选方法。首先,从负荷管理、调峰潜力和历史信用3个维度构建了用户优选指标体系。其次,针对用户在优选等级边界处的随机性与模糊性,采用云模型生成各指标在基准云中的隶属度,并引入不确定性焦元将其转化为证据理论中的基本概率分配。再次,针对传统证据理论中强冲突证据融合可能会产生悖论的问题,参考博弈思想将证据的静动态权重进行博弈组合,根据组合权重识别冲突证据并进行冲突修正和融合。同时,借鉴逼近理想解排序技术思想,比较各用户基本概率分配与正负理想云的贴近度以确定用户的聚合优先级。最后,通过算例分析验证了所提方法在解决证据冲突性以及虚拟电厂用户优选方面的有效性和优越性。

广东地区LNG调峰对海气供应用户气质波动的影响分析

广东省用气保障主要通过海气登陆及陆上LNG终端气化等措施实现。由于LNG与海气的气质组分相差较大,LNG调峰供气导致的气质波动对电厂用户燃气机组平稳运行影响显著。本文以广东地区4种气源,即海气A、海气B、LNG-A、LNG-B的天然气气质组分、气质华白指数和供气能力为基础,对现有多气源混输方案进行动态仿真模拟,分析LNG调峰对电厂用户气质华白指数波动的影响,并在此基础上对现有供气方案进行优化。分析发现,混气的气质华白指数波动超出了部分电厂用户的可接受范围,主要原因是LNG-B气质组分与其他气源差异较大;采取全部由LNG-A调峰供气的优化方案后,混气气质华白指数波动在电厂用户的可接受范围之内,因而确保了电厂用户的安全生产。本文研究为广东地区天然气管网的实际运行调度提供了有效借鉴。

计及用户参与度的含电动汽车虚拟电厂优化调度研究

为了更好地消纳分布式能源、缓解电动汽车入网对电网造成的冲击,通过虚拟电厂将二者进行整合并对其进行调度。针对已有研究较少考虑电动汽车用户参与度这一因素的不足,构建了电动汽车群无序充电、有序充放电和计及用户参与度的有序充放电负荷模型。以虚拟电厂系统的经济最优、污染治理费最低为目标函数,在考虑相关安全约束的条件下,建立了含电动汽车的虚拟电厂调度模型。针对基本粒子群算法收敛慢、易陷入局部最优的不足,通过选取随机惯性权重、引入自然选择思想和远离最差位置3个手段对粒子群算法进行改进,使用基本测试函数对改进的算法进行测试,验证了改进方案的有效性。将该算法运用到调度模型的求解中,通过案例仿真,进一步验证了算法改进的有效性,并确定了电动汽车有序充放电参与度与虚拟电厂运行整体效益间的联系。

计及用户分级的虚拟电厂经济调度

虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)通过需求响应(Demand Response,DR)引导用户参与电力市场,充分发挥了分布式电源的调度灵活性。而传统的VPP调度策略局限于单一响应用户类型,为此,提出了一种计及分级用户边际停电成本的VPP经济优化调度模型,并综合考虑风、光、DR不确定性影响。首先基于各用户响应的共性及特性,建立了DR激励模型。其次以激励相容为约束,建立了兼顾系统运行成本和DR效用的VPP经济优化调度模型。最后通过算例分析验证了所提模型的可行性。结果表明,相较传统需求响应激励策略,计及用户主动性和多元性可进一步提升VPP内供需双方经济效益,实现供需侧效益均衡。

计及分布式储能的虚拟电厂优化调度

分布式储能是虚拟电厂的优质可调节资源。为提高含分布式储能的虚拟电厂收益,构建了虚拟电厂中柴油发电机和风光可再生能源机组的模型;分别建立了并网型储能与用户侧储能两种分布式储能的运行约束条件;基于日前市场分时电价对虚拟电厂资源进行了优化调度算例分析。研究结果表明,受需量约束的限制,用户侧储能的收益能力不如并网型储能;不同需量约束将影响用户侧储能为虚拟电厂进行电价套利的能力;用户侧储能的个数越多,虚拟电厂的总收益越少。

能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式

为提高虚拟电厂中用户交易的效率及其运行调度的安全性,针对传统虚拟电厂运行调度中高成本、高风险、低效率的问题,基于多元用电主体概念,提出了能源区块链网络中的虚拟电厂运行与调度模式。为提高用户交易的可靠性和经济性,采用电力交易共识算法对虚拟电厂中不同需求的多元用户进行智能匹配;引入能源区块链网络,提出改进的虚拟电厂运行调度模型,不仅保证了信息存储的安全性,还使得运行调度更加稳定透明。案例分析表明,提出的模型能够有效提高虚拟电厂中交易与调度的安全性和效率,可以为虚拟电厂中的能源交易提供参考。

300MW核电站设计数据库子系统开发

概述了３００ＭＷ核电站设计数据库的总参数和设备两个子系统的开发技术．通过对规范化、数据完整性以及参数关系表的设计，介绍了数据结构的设计思想．从多方面考虑的数据安全性、用户界面的通俗易懂和防误操作功能，体现了系统的先进性和实用性．

企业自备电厂有偿并网问题研究

分析自备电厂盲目建设的原因以及带来的危害,提出通过实行有偿并网服务,使自备电厂的建设根据国家产业政策,规范有序的发展和运行。

联合工业及中小型用户需求响应的日前调度优化研究

考虑多用户的用电特性有助于更好提升需求响应的实施效果。为此,对工业用户和商业、居民等中小型用户的用电特性进行研究,设计了工业用户负荷削减、负荷转移,并通过自备电厂参与需求响应的复合模型,以及中小型用户聚合商提供负荷削减和旋转备用的模型,并将这些模型融入含风电场的多机组日前调度规划系统之中。以系统总成本最小为目标,运用Gurobi软件对系统模型求解,验证多用户需求响应对系统优化运行的效果。算例分析表明,通过联合不同用户参与需求响应,能够进一步帮助系统节能减排、削峰填谷,并提高风电利用率。

用电企业自备电厂的建设对电网企业的影响分析

针对用电企业纷纷建设自备电厂的形势,分析了用户自备电厂的建设对电网企业的影响,以及电网企业应采取的对策。

地方电厂和用户站并网的网络安全风险分析及防范措施

近年来,在国家“碳达峰、碳中和”的目标背景下,大量不同投资主体的风电和光伏电厂接入电网,小型地方电厂与新能源站点占比越来越高,随之带来的一系列网络安全风险也逐渐增大。现就地方电厂和用户站并网面临的网络安全风险进行详细分析,同时提出相应的安全防护措施。

新能源发电厂与用户电量直接交易方法探索

探讨了新能源发电厂与用户电量直接交易面临的挑战,分析了电量直接交易的四点优势,研究了新能源发电厂与用户电量直接交易的实现形式,包括集中竞价形式、集中撮合形式、双边交易形式三种,并得出相关结论。