计及负荷运行风险的电氢热耦合微电网区域零碳优化调度技术

在基于氢储能的零碳微电网系统中,存在电解槽与燃料电池工作发热利用率低,忽视用户主观意向产生负荷变动的问题。针对上述问题,提出一种计及负荷运行风险的电氢热耦合微电网区域零碳优化调度技术。首先,建立零碳微电网模型,包含电解槽、燃料电池、储氢罐和蓄电池模型等;其次,建立负荷运行风险以及经济补偿模型;最后,结合零碳微网模型以及负荷运行风险模型,构建计及负荷运行风险的电氢热耦合微电网区域零碳优化调度技术模型。仿真结果表明,与不引入供热系统与负荷运行风险的调度技术相比,该方法可以有效降低系统的运行风险,提高系统运行稳定性,同时提高绿色可持续能源的利用率。

基于最优经济运行区域的主动配电网日前日内协同调度方法

传统的日前-日内协同调度通常以与日前时序计划曲线偏差最小作为日内目标函数,当日内新能源出力预测值与日前相差较大时,储能装置(energy storage systems,ESS)等由于其时间耦合约束日内调整范围有限,导致经济性和灵活性较差。对此,提出了基于最优经济运行区域(optimal economic operation region,OEOR)的主动配电网(active distribution networks,ADN)日前-日内协同调度方法。在日前阶段,构建线性化ADN调度模型,基于拉丁超立方采样法生成的大量随机场景下调控设备优化曲线,以全时间段内设备出力上下界内所包含的随机场景优化结果数量最大为目标,考虑储能装置荷电状态的相邻时段约束和微型燃气轮机的爬/滑坡率,构建OEOR生成模型。最后,在日内阶段,调控设备在OEOR内滚动优化调整,当该时段优化值贴近OEOR边界时,考虑相邻时段出力约束,将OEOR扩展为最优经济极限运行区域(E-OEOR)。算例结果表明,所提方法相比于传统方法能够更有效地提升配电网经济性。

电网区域调度管理模式研究

摘要：分析国内外电网调度管理模式的现状和发展趋势，提出了楚雄电网区域调度管理模式研究的业务现状解决方案。

考虑交通负荷时空需求及区域划分的配电网分布式经济调度策略

针对电动汽车与分布式电源高比例接入对配电网的安全经济运行所带来的挑战,以及传统集中式控制面临的通信压力大、数据隐私低等问题,提出一种考虑交通负荷时空需求的配电网分布式经济调度策略。首先,考虑不同交通区域的用户出行特性差异与实时交通信息影响,建立电动汽车充电负荷的时空分布预测模型;其次,在原有配电网的负荷特性基础上,考虑充电负荷的时空差异性,提出基于谱聚类的配电网区域划分方法;最后,提出基于交替方向乘子法的配电网分布式经济调度策略,实现经济调度模型的分布式解耦计算,并进一步提高经济调度模型的计算速度。算例表明,所提策略可降低12.76%的运行成本与59.45%的网络损耗,并提升系统的计算效率。

区域电网节能发电调度模式研究

提出了一种区域电网节能发电调度的算法模型,利用该模型可以制定各省市的日发电计划。该算法首先确定开机机组组合,然后确定跨省交易电力,最后确定机组的发电量和发电曲线。然后根据这个模型,利用实际的区域电网进行了跨省交易电量分析,得出了采用设计煤耗进行节能调度会引起"煤电倒流"的问题,建议采用考虑电煤运输损耗等因素的综合煤耗作为节能调度机组排序的依据。最后对组织实施节能发电调度提出了一些问题和建议。

农村电网营销配电调度管理模式优化的探讨

随着智能电网的发展,如何在不失前瞻而又可行的前提下,最大程度上对农村电网信息进行整合,是农村电网智能化发展需要解决的问题。文中基于对农村电网信息化建设现状分析,提出了在生产控制Ⅰ区进行调控一体自动化整合,通过标准信息交互总线实现跨区跨部门信息共享,并在此基础上建立农村电网综合应用的营销—配电—调度(简称营配调)管理优化模式。

基于麻雀搜索算法的区域微电网多目标协同优化调度

当前的区域微电网多目标协同优化调度矩阵一般为单向的处理形式,虽然能够实现简单的调度优化目标,但是对于调度范围存在一定的限制,导致交互功率降低,为此提出对基于麻雀搜索算法的区域微电网多目标协同优化调度方法的设计与验证分析。根据实际优化调度需求及标准的变化,先进行约束条件的设置,同时测算出对应的目标函数。采用多阶的模式,扩大实际的调度范围,并设计多阶并网协同运行调度矩阵,以此为基础,构建麻雀搜索算法下微电网协同优化调度模型,并采用横纵交叉的处理方式实现优化调度。经过6:00、12:00、18:00以及24:004个时刻的调度研究,在麻雀搜索算法的辅助下,优化完成之后,微电网的交互功率逐渐保持平稳,并未出现较为明显的波动,交互功率基本控制在70 kW以下,说明此种调度优化方式的针对性较强,调度的效率较高,可以确保微电网在运行的过程中保持平稳,具有实际的应用价值。

基于多区域全分布算法的主动配电网动态经济调度方法

由于传统方法在进行主动配电网动态经济调度过程中,没有对目标函数内状态变量存在的越界情况进行处理,主动配电网电压超越上限,从而导致调度效果不佳,因此,提出基于多区域全分布算法的主动配电网动态经济调度方法。利用多区域全分布算法实施机会约束规划,根据规划结果,建立对应的多目标模型,通过罚函数形式对目标函数内状态变量存在的越界情况进行处理,避免主动配电网电压超越上限,使电压在上限之内。根据柴油机发电爬坡方面、线路传输方面、主网与区域配电网最大交互传输功率方面和储能单元方面,通过蒙特卡罗模拟方法对经济调度时的约束条件进行选取,改进传统粒子群算法,并利用改进结果对模型进行求解,从而实现动态性经济调度的目的。仿真实验结果表明,该方法的调度结果是有效、动态的,并且调度精度较高,调度时间较短,适用于主动配电网的光伏与风电等的调度,继续精进后有良好的应用前景。

考虑机会充电与行程时间可靠性的区域多车型电动公交调度优化

为提高电动公交系统运营效率,降低运营成本,本文提出一种考虑机会充电和行程时间可靠性的电动公交调度优化方法。首先,基于区域调度场景,提出在线路始末站配备快速充电桩,利用车次接续时间进行机会充电的策略;然后,考虑行程时间的随机波动,以表征特定可靠性的预留行程时间作为模型输入生成调度方案,同时,将发车延误成本纳入目标函数中,综合考虑公交企业从规划到运营阶段的整体效益,构建以总成本最小为目标的区域多车型电动公交调度优化模型,针对模型特点,设计自适应大邻域搜索算法进行求解;最后,以北京市大兴区4条公交线路为例,验证模型和算法的有效性。结果表明:基于本文方法得到的最优调度方案相较于传统单线路单车型调度方案,能使企业日均总成本下降37.93%,平均每辆车的发车延误时长减少5.63 min,说明本文所提方法能有效降低企业成本,提升公交系统可靠性。相较于不考虑机会充电和行程时间可靠性的区域多车型运营模式,本文最优方案能使总成本下降28.67%。此外,通过灵敏度分析,建议公交企业以240 kW的充电功率进行快速充电资源的配置,以90%的行程时间可靠性进行电动公交调度方案的编制。

配电网系统调度管理模式的有益思考

配网调度管理工作是电力系统平稳运行本身的要求,但它同时又具有复杂性,涉及到多个学科。本文对配网调度管理的现状和模式进行了研究,并针当前的调度管理模式进行了一些有益的探讨。

基于分布式牛顿法的区域电网多目标模糊优化调度方法

常规的电网多目标调度方法以负荷波动区间定量调度为主,受到电力系统出力不确定性的影响,电网调度效益较低,不利于电网的经济性运行。因此,设计了基于分布式牛顿法的区域电网多目标模糊优化调度方法。提取区域电网多目标调度负荷时序特征,利用可控负荷节点主动调节电网调度负荷,减轻电网优化调度过程中的不确定性影响。基于分布式牛顿法求解电网多目标模糊调度最优值,在给定区域迭代目标函数最小值,并将多个目标函数转化为一个目标函数,最大限度地减少电网多目标调度的计算量。采用对比实验,验证了该方法的调度效益更高,能够满足电网运行经济性需求。

海上区域通航统筹管理在生产调度中的应用研究

本文旨在探讨海上区域通航统筹管理在生产调度中的应用。通过对航线规划与优化、船舶调度与资源分配、环境保护与节能减排以及风险管理和应急响应等具体应用的分析,揭示了海上通航统筹管理对提高运输效率、降低成本、保护环境和保障安全的重要意义。文章立足于海上区域通航统筹管理的概念和特点,围绕海上区域通航统筹管理在生产调度中的具体应用展开探讨。

基于衍生搜索政治优化算法解决含可再生能源的多区域经济调度问题

随着可再生能源并入多区域电力系统,其不确定性大大增加了电力系统多区域经济调度的复杂度。如何高效求解含有风力和太阳能的多区域经济调度(multi-areaeconomic dispatch containing wind and solar energy,MAEDWS)问题面临着严峻的挑战。针对现有优化算法在处理MAEDWS问题时存在收敛速度慢和求解精度低等不足,该文提出一种基于衍生搜索的政治优化(derivative search-based political optimizer,DSPO)算法。在政治优化算法的基础上,引入首脑引领策略和衍生搜索机制。前者引领候选解前往更有希望的区域,加快收敛速度;后者在区域获胜者周围衍生邻域解,丰富多样性。该文将DSPO算法和其他6种代表性算法应用于MAEDWS问题,并进行对比分析。收敛曲线和性能指标的结果表明DSPO算法在收敛效率、求解精确度、稳定性方面取得了整体最优。

面向多区域防洪的珠江流域水库群协同调度模型研究

珠江流域洪水组成与遭遇复杂多变,防洪保护对象多而分散,且兼顾供水、生态、发电、航运、库区安全等多种任务,水库群防洪调度面临多区域、多目标协同调度技术难题。以位于西江、北江、东江上的水库为研究对象,基于流域防洪格局和防洪任务阐明了水库群多区域协同防洪的调度节点和角色定位,提出了嵌套式多维属性的模型功能结构,构建了珠江流域水库群多区域协同防洪调度模型。以流域防洪极为不利的2005年6月中下游型大洪水为例进行流域水库群防洪调度模型研究,结果表明,通过龙滩水库加大拦蓄,岩滩水库、百色水库、西津水库、飞来峡水库等西江、北江水库群协同调度,可将西江梧州站洪峰流量削减至安全泄量50 400 m^(3)/s以下,较原设计调度方案多削减3 200 m^(3)/s,将三角洲思贤滘(马口+三水)断面洪峰削减至62 700 m^(3)/s,较原设计调度方案多削减4 500 m^(3)/s,有效保障了粤港澳大湾区城市的防洪安全。

考虑[火用]效率的区域综合能源系统配置与调度双层优化

文章针对含高比例的可再生能源的区域综合能源系统,综合考虑能量的数量和品质,提出了一种计及[火用]效率的双层优化方法。首先,建立了区域综合能源系统电、气、热、冷多能耦合的模型,并对系统内涉及的能量和设备进行[火用]分析,分别计算其能量品质系数和[火用]效率;然后,建立了兼顾系统容量规划和调度运行的双层协同优化模型,其中上层以[火用]效率和经济性为优化目标进行容量配置,下层以运行成本最低为目标优化机组出力,从而得到最佳方案;最后,选取某区域综合能源系统进行算例分析。与其他方案相比,文章所提双层优化方法可以为区域综合能源系统提供更好的配置和调度方案,[火用]效率可以更好地反映能量真实利用水平,实现高质量用能。

辽宁电网水库调度的技术发展方向和管理模式

随着“厂网分开、竞价上网”电网体制改革的逐步实施 ,辽宁电网作为国家电力公司试点单位之一 ,其体制发生了根本性转变 ,由电力计划体制逐步过渡到电力市场体制。目前已经完成发电侧电力市场竞价上网模式。文中就电力市场体制下 ,探讨辽宁电网水库调度的技术发展方向和管理模式。

灾变模式下多源分布受端区域电网多目标功率调度策略

针对受端区域电网在大面积失电下的紧急恢复难题,建立了能够充分考虑多源功率存在(受端区域电网网际功率支援、网内可用发电容量)及失电负荷重要度等源网荷协调资源和运行特性的功率调度模型,利用网络等值解耦方法将待求全局电网进行分布式潮流迭代计算,以满足调度方案选取过程中的电网特征量动态更新。在此基础上,采用改进的多目标遗传算法NSGA2对模型进行寻优求解。最后通过算例仿真对比验证了所提模型及策略的有效性。

农村电网营销配电调度管理模式优化的探讨

智能电网形成并开始不断发展,为农村电网自动化水平的提高创造了有利条件。但是,智能化、自动化技术在农村电网中的应用并不是有利无害的,各种现代化系统、信息化系统数量的不断增加会引发信息孤岛问题,进而导致农网信息交换失败。结合农村电网信息文化现状,本文针对农村电网信息传播问题设计出一套可行的农网营销配电调度方案,并对该方案的优化进行探讨,旨在解决农网信息分布不均、系统信息化控制困难难题。

考虑多能互补灵活性和用户低碳意愿的区域综合能源系统鲁棒优化调度

为了解决区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)中由于新能源出力不确定性和多能负荷波动所导致的灵活性不足问题,该文提出了一种考虑多能互补灵活性和用户低碳意愿的鲁棒优化方法。首先,计及新能源出力与负荷的共同影响,通过净负荷波动来刻画RIES电力子系统灵活性需求。为了计及用户低碳意愿对新能源消纳的影响,分别构建用户购买普通和零碳电能的效用函数。考虑多能耦合设备的灵活备用容量,建立包含多能灵活性供需平衡约束的目标为RIES总运行成本最小及用户总效用最大的三层鲁棒优化调度模型。引入设备最优运行区间对模型内时间耦合约束进行解耦,并采用KKT(Karush-Kuhn-Tucker)条件和嵌套列与约束生成(nested column and constraints generation,NC&CG)算法进行求解。算例分析表明,所提模型可提升RIES运行的灵活性,促进新能源消纳,实现了RIES的低碳经济运行。

考虑碳约束的新型电力系统跨区域优化调度研究

为了达成双碳目标,针对含多种能源类型、通过直流联络线互联的多区域新型电力系统,提出了1种跨区域低碳优化调度模型,将碳排放成本价格以及碳排放权约束引入跨区域优化调度模型,研究考虑碳约束的跨区域优化调度模型对各类型机组出力、系统总成本、碳排放量的影响。在3个10机39节点系统上进行仿真,并通过目标级联分析法进行求解,验证了跨区域低碳优化调度模型可以通过提高低碳排放机组的出力、降低高碳排放机组的出力来降低系统的总碳排放量。之后研究了跨区域低碳优化调度模型下减排力度的增大对机组成本及机组改造意愿的影响,结果表明机组改造可以有效降低系统碳排放量及总成本。