考虑氢能利用与碳捕集联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化

为提高综合能源系统的低碳特性和新能源消纳能力,提出一种考虑氢能利用与碳捕集电厂联合灵活运行的综合能源系统源荷低碳优化调度策略。首先,引入溶液存储器和烟气旁路系统,建立碳捕集电厂综合灵活运行模型,针对氢能转换特性建立氢能利用模型,并提出碳捕集电厂-氢能利用的联合灵活运行模型;其次,构建计及价格型、激励型的综合需求响应模型;最后,以最优经济和低碳为目标,构建了综合能源系统低碳经济调度模型。仿真结果表明,考虑碳捕集电厂-氢能利用联合运行模型能有效降低系统碳排放量,实现综合能源系统经济、环保运行。

考虑灵活碳捕集电厂与抽水蓄能联合的广义经济调度策略

“双碳”背景下,灵活碳捕集电厂成为风光大规模并网后保供电和低碳化的重要过渡电源之一;然而,因其储液容量制约和风光反调峰特性造成系统在应对持续增大的负荷峰谷差时存在局限,容易造成风光流失且碳经济性不高。为此,该文引入具有双向快速功率调节能力的大容量储能-抽水蓄能,提出一种基于灵活碳捕集电厂与抽水蓄能联合的广义经济调度策略;广义经济调度综合电厂运行成本、电网净负荷经济效益、碳经济效益等多种元素。首先充分利用能耗时移特性和抽水蓄能的双倍调节能力,结合净负荷典型峰谷特征制定二者联合运行在电碳解耦下“峰互补、谷协同”机制,实现深度调峰下兼顾碳捕集和新能源消纳;进而构建电-碳市场下考虑灵活性约束等因素的广义经济成本最小为目标的调度模型,用模糊参数表征净负荷的不确定性,采用改进灰狼算法求解。仿真结果表明所提两者联合的广义经济调度策略相较于仅考虑灵活碳捕集电厂,综合成本降低25.33%,碳排放量减少18.71%,弃风弃光成本下降98.70%,验证了所提联合调度策略的优越性。

电力市场环境下生物质气化耦合燃煤机组与风电场联合自调度优化策略

利用生物质气化耦合燃煤发电技术可以提升火电机组的燃料及运行灵活性,从而促进风电的高水平消纳,同时实现生物质能的有效开发利用。该文首先建立反映生物质气化耦合热电联产机组内部能流过程和外部出力特性的运行模型。然后,从能源供应商视角出发,给出耦合机组与风电场联合参与日前、日内和实时平衡市场的多阶段决策框架,提出反映联合体期望收益和条件风险价值的多目标自调度策略。最后,利用基于字典优化框架的增强ε约束法,给出构建帕累托前沿的多目标优化求解流程。以一台350 MW燃煤热电联产机组和一座600 MW风电场构成的联合体为例进行分析。结果可知,增设生物质气化子系统和联合运行能够使其经济效益提升6%左右,同时有利于降低能源供应商的运营风险。

多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统优化调度

对源侧进行低碳化改造、荷侧辅以综合需求响应策略有利于“双碳”目标的实现。为此,提出一种多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统低碳优化调度策略。源侧在碳捕集电厂中引入储液罐,形成碳捕集电厂的综合灵活运行方式,并构建计及碳捕集电厂和电转气设备的新型联合运行模型;在荷侧分析需求侧资源在不同时间尺度下的响应特性,建立不同时间尺度下的价格型、激励型需求响应模型,通过源荷协调配合提升系统的低碳性能;提出源荷互补的综合能源系统多时间尺度低碳调度策略,构建含综合需求响应的日前-日内-实时调度模型。算例结果表明,所提模型能够充分利用源荷资源参与调节,实现系统低碳、经济、稳定运行。

农村分布式储能与光伏配合运行研究

分析了农村分布式储能系统与光伏发电系统各自接入微电网交直流母线接入方式的优缺点以及适用情况。此外还介绍了储能与光伏发电配合运行策略,最后为了分布储能供电经济效益最大化,提出了一种提高光储联合运行系统经济效益性的运行策略。

考虑多参数故障影响的风光联合出力概率评估

大量的风力发电、光伏发电系统并入电网会对电力系统的可靠性带来严峻挑战,其出力的不确定性也会给电力系统可靠性评估带来困难。为了更好地对风电场、光伏电场联合出力进行评估,通过计及风光随机性和波动性的特点,同时考虑风电场、光伏电场内部发电设备的故障、降额和停运状态,建立风电场、光伏电场联合出力的可靠性模型,基于蒙特卡洛法对联合发电有功出力进行概率评估,并且分析风电场、光伏电场在计及故障情况下对评估结果的影响。仿真结果表明,所建立的模型能够很好地对联合系统进行出力评估。

计及运行特性的配电网分布式电源与广义储能规划

在配电网分布式电源与广义储能的联合规划中,为了充分挖掘柔性负荷的调控能力,实现源-荷-储的协同互动,提出了分布式电源和广义储能的双层规划方法。结合广义储能的运行特性模型,提出了柔性负荷的需求响应潜力量化方法及配电网的运行策略。构建了运行-规划模型,上层考虑系统规划成本、响应激励成本以确定资源的选址定容方案;下层以配电网的可持续性、可靠性为目标,采用自适应参数网格粒子群优化算法求解广义储能的运行结果。算例仿真结果验证了所提模型和方法的有效性及优越性。

梯级水电站建设联合运行抽水蓄能泵/电站的研究

联合运行抽水蓄能泵/电站是结合已建常规梯级水电站进行扩建,利用两个相邻梯级的水库分别作为上库和下库,在上库大坝两岸新建输水系统和地下厂房并安装水泵或可逆式水泵水轮机的联合运行体。电网负荷低谷时用泵或水泵水轮机泵工况运行把下库水抽到上库储能;电网负荷高峰时用上库水电站已安装的常规机组发电。这种联合运行方式可使坝址处全年径流量在通过常规机组发电时因提高发电水头而带来增发电量,称为年径流量水头效益。这部分增发电量不仅补偿了抽水蓄能过程中的电量损耗,甚至可大于泵工况的抽水用电量,产生了抽水蓄能综合电能转换率大于1的效果。本文首先通过对比分析联运抽蓄泵/电站和典型抽蓄电站之间运行模式的不同,阐述了联运抽蓄泵/电站大幅提高综合转换效率的机理;其次根据已建成的工程实例,分析总结出开发建设条件、消纳绿色能源的优势、水风光蓄互补系统中的作用及经济效益等要素,同时指出了目前建设联合运行抽水蓄能泵/电站存在的问题并提出了解决相关问题的措施与建议;最后从我国资源禀赋角度,阐述联运抽蓄泵/电站对所在流域的水资源利用的积极意义。本研究可为我国常规梯级水电站与未来新型水风光蓄互补系统的有机结合提供指导与借鉴。

基于CNN-BPNN的风光抽水蓄能电站联合优化

由于风电和光伏发电输出功率具有波动性和不稳定性,使其利用效率低、并网困难。本文利用抽水蓄能电站灵活性高的特点,将风力发电和光伏发电输出功率与抽水蓄能发电输出功率进行联合优化。首先,凭借卷积神经网络卷积核参数共享与短期信息提取强的优势,预测风力、光伏发电输出功率;然后,以环境和气象因素为基础,通过BP神经网络构建抽水蓄能电站发电功率预测模型,使最终并网功率为恒定值。本文建立的模型预测结果误差小,预测准确性高,最终优化后的输出功率趋于稳定,可有效提高风电、光伏发电并网的稳定性,减少电力系统中弃风、弃光现象。

2022年情报侦察领域发展综合分析

拥有、利用和控制有价值的情报一直是战争的重要部分,未来仍将是决定战斗胜负的关键。情监侦资产是确保军事强国保持情报主导地位的关键能力之一,在战前、战时和战后,军事强国对情监侦资产的需求会成倍的增加。面向未来的联合全域作战,以美国为首的军事强国为获取“以数据为中心”的全方位军事优势并最终赢得战争胜利,正在加大对情报侦察领域的投资。文中重点从战略规划、作战理念、机构革新、装备研发和新兴技术等方面入手,对情报侦察领域2022年的发展进行了综合分析,期望能为我国的军事装备建设、科研创新提供一些线索与启发。

风电储能混合系统的联合调度模型及求解

风电储能混合系统改善了风电出力的随机性和波动性,使得风电具有一定的可调度性。应对风电储能混合系统的联合调度问题,建立了多时间尺度下的混合系统联合调度模型。模型以最大化风电储能混合系统联合运行的期望效益为目标,考虑了风电出力的随机性和储能系统充放电的控制。基于场景削减技术以及混合整数规划技术对问题进行了求解,给出了混合系统日前小时级的联合生产计划以及日内分钟级的联合生产计划,并能在线安排风电出力以及储能出力,具有实际的可操作性,可为系统运行人员提供风电储能混合系统具体的调度出力信息。

风电场与含储热的热电联产联合运行的优化调度

热电联产的调节能力是制约我国三北地区风电消纳的主要因素之一,储热是提高其调节能力的有效手段。该文提出一种风电场与含储热的热电联产形成共同体联合运行的调度模式,并基于该调度模式提出了考虑风电出力不确定性的联合系统优化调度模型。该模型充分利用储热带来的灵活性实现联合运行系统在上网收益和惩罚费用之间的协调,获得收益最高的风电场和热电联产联合优化运行的调度策略。仿真分析了不同运行模式下的系统运行收益,并讨论了电价因素对于运行结果的影响。该联合运行优化调度模型在我国当前电力市场改革及鼓励可再生能源调峰机组优先上网背景下,对风电场和热电厂与电网的协调运行具有重要的参考价值,能有效促进风电消纳。

风电—抽水蓄能联合日运行优化调度模型

基于日前负荷预测和风电出力预测,研究了风电—抽水蓄能联合日运行的优化方法,提出了电网消纳风电出力的新模式。以风电—抽水蓄能联合运行的效益最大化为目标,考虑抽水蓄能机组的启停限制和发电—抽水工况转换限制,以二次约束表征机组启停约束和抽水蓄能电站运行工况约束,建立了含全天96个时段的混合整数规划模型,并采用商业优化软件求解。基于实际抽水蓄能电站参数设计了算例系统。测试结果表明,抽水蓄能电站与风电场配合可大大降低风电出力随机性对电网运行的负面影响,经济和社会效益显著。

火电、风电与抽水蓄能电站联合运行成本效益分析模型研究

为解决风能发电中的弃风问题和降低CO2的排放,提出了火电、风电与抽水蓄能电站联合运行成本效益分析模型。仿真计算结果表明,利用抽水蓄能电站替代火电厂作为风能发电的备用服务,可吸纳未被利用的风能、减少燃煤机组的使用、增加电网吸纳风电的能力、降低CO2的排放量,具有显著的环境效益。以仿真结果为目标值,对火电、风电与抽水蓄能电站联合运行成本效益分析模型进行敏感性分析发现,风电并网量是CO2减排和电网购电利润减少的敏感性因素。

分布式发电中燃料电池并网的建模及其仿真

针对燃料电池通过逆变器并网产生大量谐波的问题,提出在燃料电池并网前加设一个谐波滤除装置,以达到减少燃料电池并网对电力系统的谐波污染的目的。通过Matlab/Simulink仿真软件建立了包含燃料电池,变频器,滤波器以及变压器的并网仿真模型,利用脉宽调制(PWM)技术控制变频器的占空比实现了对燃料电池输出电压的控制,经过滤波后通过变压器并入电网,有效地减少了燃料电池并网带来的谐波污染,提高了电能质量。仿真结果表明,该燃料电池并网模型结构简单,动态特性良好,为实现燃料电池安全高效地并入电网提供了理论和方法参考。

水电-风电联合运行优化调度研究

风电出力的非平稳性是目前制约风电并网运行的关键因素,将水电和风电联合运行调度是一种新的思路。本文以黄河上游5座百万千瓦级的梯级水电站与甘肃河西千万千瓦级的风电站为研究对象,综合考虑各种复杂约束条件,以弃风电量最小为目标,建立了水电-风电互补运行优化调度数学模型,采用改进的量子粒子群算法对该模型进行求解。实例研究表明:经过风水互补后,风电出力基本平稳,最大的波动偏差为1.65%,最小的仅为0.04%,满足了电网稳定性的要求。因此,将水电风电联合运行优化调度合理、可靠,以期为大规模风电并网运行提供了一条有效途径。

数据链中基于动态博弈的联合功率与速率控制

为了满足机间数据链多种业务功能的需求以及大数据量战场信息传输需求,需要对各节点传输速率和发射功率进行联合控制,提出了一种基于动态博弈的联合功率与速率控制算法.在速率与功率控制中同时引入动态博弈,解决了传输速率与发射功率的最优化问题,证明了该算法纳什均衡点的存在性和唯一性.通过算法仿真表明,提出的动态博弈算法与固定速率功率分配算法、传统的静态博弈联合控制算法相比,各节点的传输速率值至少提升了约50.92%,收敛速度提升了约50%,发射功率收敛速度提升了80%,使系统具备更强的稳定性和公平性.

考虑平衡风电出力偏差的风电-抽水蓄能联合运行模式研究

风电出力的实际值与预期值的偏差较大会对电网的安全稳定运行带来冲击,从而制约风电大规模并网。为解决这一问题,文章提出在电力市场环境下通过风电-抽水蓄能联合运行的方式来弥补风电出力偏差。在研究独立运行模式的基础上建立联合运行模型,研究两种模式下抽水蓄能电站的经济效益以及联合运行模式的综合效益。算例分析验证了风电-抽水蓄能联合运行模式在技术上与经济上的可行性,联合运行模式虽然在一定程度上减少了抽水蓄能电站的电量收益,但实际综合效益比独立运行模式的经济效益有大幅度提高。

火电-抽水蓄能联合运行模式研究

探讨了火电厂与抽水蓄能电站联合运行模式。分析了该模式的技术及经济可行性,并以宝山发电厂与宝泉抽水蓄能电站的联合运行为例,探讨了联合运行方案所产生的发电效益、节煤效益以及经济效益。对比发现,联合运行模式可有效降低抽水蓄能电站的上网电价,同时有助于系统节能减排的实现。

风电与储能联合运行的碳减排效果

在全球能源危机和环境污染的背景下,风电—储能联合运行系统对电力行业的节能减排有重大影响。将风电和储能变量同时引入供给函数均衡模型来模拟风电—储能联合运行系统提供的基荷电量,并在此基础上通过情景分析分别估算了发电企业在风电系统、储能系统及风电—储能联合运行系统3种情景下的污染气体排放量。结果表明,各发电企业在利益最大化目标的驱使下将不断增加储能量,使得联合运行系统比单独的风电或储能系统具有更高的排放量,且排放量的大小受储能容量的影响。