考虑供需灵活性量化的源-荷-储多时间尺度协同优化

风电、光伏类新能源出力具有随机性和波动性,且随着新能源渗透率的增高,系统灵活性需求也激增。在此背景下,考虑源-荷-储灵活性资源互动,对新能源高渗透系统源-荷-储协同运行问题展开研究。首先,引入向上、向下裕度量化系统灵活性,并利用灵活性供需平衡机理动态评估灵活性需求;其次,提出一种考虑供需灵活性的多时间尺度协同运行方法,构建典型周、典型日、典型时段运行模拟模型,并将碳交易收益和灵活性不足惩罚成本纳入优化目标,考虑调峰需求和爬坡容量对典型时段灵活性的影响,采用多级优化、逐级细化的思路求解模型。算例分析表明,所提方法在保障系统环保性和经济性的基础上,提升了系统各个时间尺度上的灵活性容量,可以促进系统新能源消纳。

计及设备变负载率特性的综合能源系统“源-荷-储”协同优化调度策略

针对传统综合能源系统忽略设备变负载率特性建模而导致调度方案经济性降低等问题,提出了一种计及设备变负载率特性的综合能源系统“源-荷-储”协同优化调度策略。文章基于对系统“源-储”两侧设备运行特性的研究,建立了设备的变负载率模型,以减少传统恒定效率模型带来的调度误差;引入主从博弈理论分析了综合能源系统供需两侧之间的交互过程,建立了计及设备变负载率特性的供需两侧主从博弈模型,进而证明了所提模型存在唯一博弈均衡,并提出相应求解流程;最后,对某园区综合能源系统进行仿真分析。结果表明:所提策略能够实现综合能源系统“源-荷-储”协同运行,提升供给侧与需求侧的经济效益。

源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法

在新型电力系统建设背景下,针对分布式新能源和柔性负荷大量接入导致配电网供需情况日益复杂、功率和能量平衡愈加困难等问题,该文提出一种源-荷-储协同优化的配电网平衡能力提升方法,从经济性与用能低碳性等方面提高配电网运行水平。首先,建立多场景下的源荷不确定性模型,在有效量化配电网源荷不确定性的基础上提取典型运行场景;其次,提出一种基于信息熵理论的源荷功率时序平衡度量化评估方法;最后,建立源-荷-储协同的两阶段优化模型,第1阶段通过事件驱动机制深入挖掘用户参与需求响应的潜力,第2阶段在储能系统建模时引入平衡度约束以促进新能源消纳,进而使配电网的平衡能力得到最大程度提升。通过浙江某地区电网实例验证所提方法对提升配电网平衡能力和新能源消纳能力的科学性和实用性。

计及源-荷不确定性的屋顶集成光储系统容量配置

利用建筑屋顶光伏发电是提高终端能源消费结构中可再生能源占比和降低用户能源成本的有效措施。针对建筑楼宇的屋顶集成光储(RIPVS)系统容量配置问题,提出计及源-荷不确定性的容量优化配置决策方法。在对光伏出力和负荷进行源-荷不确定性建模的基础上,以气象因素构建源-荷耦合气象特征集,运用K-均值聚类方法实现源-荷场景集削减,以刻画源-荷不确定性;建立以RIPVS系统全寿命周期成本最小化为目标的多场景容量优化配置模型,通过求解该模型获得反映备选方案技术经济的多维度指标,利用改进熵权法最终确定最优方案。以某商业楼宇的RIPVS系统容量配置为例,验证了所提决策方法的有效性。

考虑源-荷协同风险的水光互补系统日前优化调度

光电高比例渗透阶段会加剧水光互补系统的源-荷协同难度,并引发弃电风险。由此提出一种考虑源-荷协同日前优化调度方法。首先基于波形分段与出力分区提取光伏出力定性特征,引入耦合云生成光电不确定性场景;然后选取波动量、弃电量评价指标建立日前调度模型,采用波形分阶补偿策略保障负荷跟踪能力与控制弃电风险,并编制发电计划;最后根据实际案例的场景集合求解系统实时运行过程。结果表明:耦合云模型能够在波形与出力两个维度模拟不同鲁棒保守度下的光电不确定性;相对于常规确定性优化,考虑源-荷协同日前优化调度方法能够充分发挥水电与水库调节的灵活性,具有更强的风险承担能力,且输电形式满足源-荷协同要求,可以有效规避弃电风险。

坦克装甲车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制:架构设计及前沿思考

为保障坦克装甲车辆电力系统在复杂环境中的安全可靠、优质高效运行,发展以主动弹性、协调优化、灵活互动为主要特征的车载电力系统是未来一代全电战车的重要发展方向。聚焦于以全电化为特征的坦克装甲车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制研究。从内在要求和外在驱动2方面阐述发展坦克装甲车辆电力系统的必要性和挑战;从架构设计的角度介绍车辆电力系统源网荷储协同优化与安全控制的核心内容及关键技术,包括极端环境下的主动弹性安全控制技术、正常环境下的多时间尺度优化调度技术以及大扰动源场景下的灵活动态调控技术。继而结合弹性电力系统的内涵,探讨基于弹性优化控制的坦克装甲车辆电力系统在面对极端或突发事件时的性能特点。为未来我国坦克装甲车辆电力系统的发展提供参考。

基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储多时间尺度协调优化调控策略

多元可控资源的联合优化调控对于提高配电网运行安全性和经济性意义重大,但同时大幅增加优化问题的复杂度,降低模型求解效率。基于此,提出了基于Fisher时段划分的配电网源-网-荷-储协调优化调控策略。首先,构建多时间尺度“源-网-荷-储”协调优化架构,包括日前优化、日内滚动和秒级监控3个阶段。其次,研究基于源荷功率区间数据的Fisher最优分割时段划分方法。然后,建立日前优化调控模型、日内滚动优化模型和区域自治优化模型,求解电网离散设备、需求响应负荷、光伏和储能等的最优调控指令。最后,以IEEE 33节点系统为例,对所提协调优化调控策略进行仿真验证。算例结果表明,所提方法能够大幅提高协调优化模型的计算效率,并保证电网运行安全性和经济性。

考虑省间交易模式的新能源基地源-储协同外送优化及综合效益分配策略

在沙漠、戈壁、荒滩等区域建设大型新能源基地是实现“双碳”目标的重要举措。为了探究“双碳”目标下新能源基地如何实现经济、稳定的电力外送,采用日前-日内两阶段多时间尺度优化构建煤电、抽蓄、电化学储能协同新能源机组外送的调度方案,并基于省间交易机制对比不同交易模式的收益情况。同时,为了探究更具实操性的效益分配方案,基于外送调度计划对协同外送中各主体的成本及贡献进行分析,提出不同收益-成本比下的效益分配方案。研究结果显示,外送收益在省间常规电力交易和省间绿电交易两种模式下的收益大小受绿电价格、绿证价格和绿证出售概率影响,煤电、抽蓄和电化学储能机组对于新能源基地外送收益贡献率大于30%,且在省间常规电力交易模式下贡献率大于省间绿电交易模式下的贡献率。研究对新能源基地源-储协同外送调度优化、参与省间交易决策及收益分配有参考作用。

源-荷不确定场景下分布式电源与储能联合规划策略

分布式电源并网给配电网的规划带来不确定因素,为了使配电网规划更加合理,提出同时考虑源-储的风-光-荷不确定场景协调出力的规划策略。采用拉丁超立方采样建立风-光-荷时序模型,针对场景缩减效率低以及准确性差的问题,在K-medoids算法的基础上提出AP-TD-Kmedoids的三层缩减方法。以经济效益、电压偏差、渗透率以及风光消纳为指标,建立多目标规划模型;提出一种改进的多目标粒子群优化算法,在自适应权重的基础上,引入小生境共享机制和精英归档策略逐一更新非劣解,采用信息熵序数偏好法与灰色关联度法相结合的方式对规划方案进行评价。在IEEE33节点的配电系统上进行仿真,结果验证了所建模型和所提算法的合理性与有效性。

基于特征融合的新型电力系统网源荷储协同控制方法

传统的电力系统网源荷储协同控制方法只能获取网源特征信息,导致电力系统运行成本较高,因此本文设计了一种基于特征融合的新型电力系统网源荷储协同控制方法。通过提取和整合网源、负荷和储能等各组成部分的特征信息,准确计算出电力系统的缺电率。将不同特征信息进行融合,设置相应的约束条件,为优化控制策略提供保障。通过分析网源、负荷和储能等各组成部分的特征信息,确定协同控制策略的特性。划分出L1-L5共5种新型电力系统网源荷储协同控制等级。试验结果表明,本文设计的基于特征融合的新型电力系统网源荷储协同控制方法中,各设备运行成本均最小,证明该方法能够节省成本控制,提高新型电力系统网源荷储协同控制的有效性。

考虑源-网-荷-储协调的主动配电网差异化需求自适应响应方法

针对用电负荷高峰时刻波动较大、节点功率因数较低、难以协调差异化需求的问题,研究考虑源-网-荷-储协调的主动配电网差异化需求自适应响应方法。以充分满足主动配电网终端用户电量型电压稳定标准、频率型供电率标准、时间型电压偏差标准的差异化需求为目标函数,结合约束条件,构建主动配电网源-网-荷-储协调优化模型。在满足约束条件基础上,选取自适应烟花算法,求解优化模型的目标函数,得到源-网-荷-储协调优化结果。实验结果表明,该方法可以快速实现主动配电网源-网-荷-储的良好协调,协调后主动配电网各负荷节点功率因数均为0.90,且网络输出电压标幺值高于0.95 pu,可保障配电网供电质量。

源-网-荷-储一体化技术在园区配电系统中的应用

大规模分布式资源应用使得传统的园区配电系统安全经济运行面临着重大的挑战,针对该问题,分析了源-网-荷-储园区的整体架构,以及园区内源-网-荷-储协同调控的机理特性,并梳理了源-网-荷-储园区协同应用模式和相关应用技术,总结了源-网-荷-储园区协同模式的作用。

基于5G通信技术的风电场源网荷储协同控制系统研究

文章提出了一种创新的基于5G通信技术的风电场源网荷储协同控制系统,旨在解决风电场在能源调度和设备协调方面面临的挑战。系统采用模块化设计,涵盖数据采集、通信传输、数据处理与分析以及控制执行等多个关键模块,通过集成实时监控与智能控制功能,显著提升了风电场的运行效率和系统可靠性。在实验过程中,系统表现出卓越的性能,尤其是在数据传输速度、设备响应时间以及整体协调能力方面,均展现出优异的结果。这些实验结果验证了该系统的可行性和有效性,并为未来风电场在利用5G技术实现智能化协同控制方面提供了重要的技术参考。

新型电力系统下的源网荷储协同控制方法研究

新型电力系统通常面临着源网规划的统筹协调不足、电力系统均衡能力不足的问题,导致运行成本较高,因此设计一种源网荷储协同控制方法。首先对调频信号频谱进行分解,了解不同频率分量下的信号特性。然后通过构建源网荷储协同控制模型,利用先进算法和优化技术,对电力系统中的各类资源进行整合和优化配置,实现源网荷储的协同控制,为绿色、可持续发展的能源战略提供有力支持。实验结果表明,设计的新型电力系统下的源网荷储协同控制方法可使新型电力系统运行成本最低在2.7万元以下,说明该方法在降低运行成本方面具有显著优势,可为新型电力系统的源网荷储协同控制提供有力支持。

新型电力系统“源-网-荷-储”多元灵活性提升方法与路径

以高比例新能源为主体的新型电力系统在局部时段灵活性严重不足,需要挖掘各类资源的灵活性以提高电力系统多时间尺度可调节能力。探讨了不同时间尺度的灵活性供需平衡特性;总结了面向新型电力系统“源-网-荷-储”各环节的灵活性提升方法,突出各类资源的灵活性互补效果;分析了不同类型电力市场的交易机制相互配合衔接对提高电力系统多时间尺度灵活性的作用,可以联合提高灵活性资源的跨时空配置效率,有效释放电力系统多时间尺度灵活性。

基于源网荷储协同控制系统稳控测试技术研究及应用

以某新型电力系统示范应用工程为切入点,介绍了该工程稳控系统的架构形式及系统各层级装置配置和控制策略;列出了各层级之间通信协议及方案,并结合通信方案及策略设计了合理的测试方案及用例。通过搭建仿真实验平台,实现了稳控系统边界测试及自动测试,结果表明,自动测试系统明显提升了自动化程度、测试效率及测试的全面性,测试用例的可无限重复执行提升了发现小概率问题的几率。

考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度协同优化调度策略

为应对未来高比例新能源接入带来的挑战,需充分挖掘不同类型调度资源的可调潜力。为此,提出了一种考虑需求响应的源-荷-储多时间尺度优化调度策略,旨在通过源-荷-储参与电网协同优化调度,提高系统运行的经济性和可靠性。首先,分析了不同类型可调资源的特性,构建了多时间尺度滚动调度总体框架,将整体调度分为日前调度和日内调度2个阶段;其次,基于多场景随机规划方法,建立了以系统总运行成本最小为目标的日前、日内优化调度模型,并在保证系统可靠运行的前提下对模型进行求解;最后,采用改进IEEE-30节点系统进行仿真分析,验证了所提策略的可行性和有效性。

基于多元储能的光储微网电-热协同存储策略研究

为了提高光储微网的经济性及运行可靠性,提出了一种基于多元储能系统的电-热协同存储策略。首先,建立了多元储能系统运行模型,并通过变分模态分解将多元储能系统需承担的功率进行了分解;进而依据各储能设备的响应特性将分解后得到的分量进行了重构,并采用电-热协同存储策略来确定各储能设备的出力计划与容量配置;最后,基于各储能设备的运行状态,引入模糊控制算法对储能设备的分配功率指令进行了实时修正。结果表明:本文所提出的策略使储能系统年化成本下降了约14.98%,节省了约66.05万元,并提高了系统的长期平抑波动能力与电-热协同存储的协调能力。

基于特征融合的配电网源-荷-储完全分布式协调控制方法

为解决电能供不应求难题,优化削峰填谷效果,控制配电网功率,提出基于特征融合的配电网源-荷-储完全分布式协调控制方法。通过改进K-均值聚类方法融合配电网特征,以有功功率波动及配电系统网损最小为目标函数,以节点潮流和负荷转化平衡等为约束条件,构建配电网源-荷-储完全分布式协调控制模型。试验结果表明:削峰填谷效果突出,且配电网功率曲线更加平缓。完成配电网源-荷-储完全分布式协调控制,为相关领域的研究提供参考。

基于小区源-储-荷协同的微网多能协调控制策略

小区光伏配备的储能装置容量有限且运行模式单一,不能充分发挥储能作用。文中将天燃气储气备用、空调可控负荷产生的虚拟储能与储能装置一起组成储能系统,提出使储能系统在光伏平抑波动、电网有功功率波动和峰谷电价套利3种模式下协调运行的控制策略。在光伏平抑波动和电网有功功率波动模式中,利用小波包分解得到虚拟储能输出功率参考指令,根据空调、燃气管道等状态信息得到虚拟储能输出功率,储能装置根据荷电状态选择性地作为虚拟储能的后备。峰谷电价套利模式中,利用储能装置空闲时段并结合分时电价信息进行充放电控制。3种模式协调运行,可实现小区源-储-荷能量管理。在Matlab中仿真不同模式组合下储能系统的输出功率,验证了所提控制策略的正确性和有效性。