考虑响应误差的工业可调负荷聚合响应策略

针对工业可调负荷聚合参与需求响应具有响应误差的问题,本文提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略。首先,运用三角模糊数描述响应的不确定性,建立考虑启停响应速度和响应时长的工业可调负荷聚合响应模型;然后,基于激励型需求响应市场,以调用成本最小为目标,提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略;最后,通过算例结果验证了本文策略的有效性。本文提出的策略有效减少了响应误差带来的影响,提高了工业可调负荷聚合响应的可靠性。。

公共楼宇可调负荷资源调控技术研究综述

公共楼宇的大量负荷属于需求侧可调负荷资源,且参与电网互动时的精细化调控潜力尚未得到充分挖掘。文中对公共楼宇的负荷进行分类,对公共楼宇典型可调负荷资源的用能行为特征、用能模型、调控模型与调控策略的关键技术及其研究现状进行归纳总结,给出了公共楼宇可调负荷资源用能行为特征的分析框架与特征指标体系。考虑到公共楼宇可调负荷资源是参与区域综合能源服务(Integrated Energy Services,IES)与虚拟电厂(Virtual Power Plants,VPP)的重要组成部分,因此对多能异构的负荷资源协调管控技术开展了深入研究并进行综述。文中的研究工作将为公共楼宇可调负荷资源参与需求侧响应(Demand Response,DR)与电网互动奠定良好的理论基础,为相关研究提供一些有价值的参考。

含分布式电源和可调负荷的售电公司优化调度模型

售电公司是电力体制中售电侧改革的焦点,在电力市场环境下,售电公司承担着从市场购电并向用户供电的责任。分布式电源和可调负荷的发展,使得售电公司除从市场购电外,有了更多的供电选择,如何在竞争环境中既满足用户需求又提升自身运营效益是售电公司亟须研究的问题。将分布式电源和可调负荷纳入售电公司的优化调度中,综合考虑售电公司对运营经济性和安全性的要求,建立了以售电公司日前运营收益最大为目标的优化调度模型,并对模型中的非凸约束进行凸松弛,使之能够采用二阶锥优化的方法求解,最后采用修改后的IEEE 33节点配电系统进行算例验证。算例结果表明,通过对分布式电源和可调负荷的优化调度,可以使售电公司在降低运行成本的同时有效提升盈利空间,在保证所辖配电网安全运行的同时实现经济效益的最大化。

考虑可调负荷集群响应不确定性的联合调度模型

售电侧放开是新电改的一项重点任务,分析需求响应策略的经济性和安全性会为售电市场开放后的需求响应业务实施提供支持。需求侧管理将大量的小时响应负荷建模成多个负荷集群,通过电价信号调整集群的用电量,实现用电高峰时段减小电力缺口的目的。但负荷集群对电价响应的不确定性会造成潜在风险损失,在经济调度模型中考虑这种响应不确定性以达到降低风险值得研究。首先基于蒙特卡洛法得到负荷集群的响应偏差率,然后使用风险损失(VaR)度量负荷集群响应不确定性的风险损失,最后在满足各种约束条件的基础上,对引入风险损失的优化模型进行求解。算例结果表明该联合调度模型保证调度经济性的同时,减少需求侧因负荷响应不确定带来的风险损失。

可调负荷参与多级电网实时调控:关键技术与工程应用

随着可再生能源和新型用电负荷的快速发展,源-荷双侧不确定性逐步增加,给电网调峰调频带来了更大挑战。因此,亟需将可调负荷纳入实时调度范畴,提升电网运行平衡和调节能力。首先,分析了将可调负荷作为自动发电控制对象的可行性。然后,以电动汽车参与电网调频为应用场景,提出了可调负荷参与多级电网实时调控的系统架构。通过构建安全接入区、应用多元负荷调控终端等关键技术,实现了多级调度对可调负荷实时感知和秒级控制,将负荷参与电网调节的响应速度由分钟级提升至秒级。通过西南电网源网荷储多级协同调控示范工程实践,验证了所提技术路线的有效性和优越性。最后,针对大规模可调负荷常态化参与电网实时调控,提出了研究方向和发展建议。

计及可调负荷定价的预期交易时间优化分析

为细化负荷预测模型,基于最小二乘法建立负荷预测精度与交易时间的拟合模型。考虑可调负荷成本,提出与交易时间相关的可调负荷定价模型。考虑预测偏差惩罚价格,优化预期交易时间,使得售电公司总成本最小。仿真结果表明,相比偏差惩罚,可调负荷定价对总成本影响更大。在负荷调节电量确定时,优先选取可调负荷容量大、实际负荷调节量小、调度时间长的用户,可减小售电公司总成本。

考虑可调负荷的商业园区微电网系统能量管理研究

商业园区作为现代城市中的主要耗能场所,存在新能源应用比例不高和负荷峰谷差大等问题,在国家政策支持和光伏产业迅速发展背景下,商业园区建设光伏储能系统的步伐不断加快。本文分析了商业园区微电网系统结构组成,建立了商业园区内空调与电动汽车两类典型可调负荷模型,围绕商业园区微电网系统经济运行问题,构建了考虑可调负荷的商业园区能量管理模型。算例中对比分析了两种情景下商业园区微电网系统的经济效益和光伏就地消纳率,在配备光储系统考虑可调负荷下才可以更好的促进光伏就地消纳,有效降低商业园区经济运行成本,显著提高商业园区微电网系统运行的经济性,为商业园区微电网系统管理优化研究和推广发展提供借鉴和参考。

计及负荷灵活特性的工业园区综合能源系统日前优化调度研究

研究工业灵活负荷可调特性是提升电网动态调节能力的有效途径。工业园区用户侧存在大量具备调节潜力的工业负荷资源,针对此特性,基于能源集线器构建包含分布式发电系统、储能电站、燃气轮机、燃气锅炉、灵活负荷等在内的工业园区综合能源系统数学模型,并提出一种考虑负荷灵活特性的园区能源系统日前优化调度方法。首先,考虑系统需求响应侧电解铝等灵活性负荷的可平移、可转移、可中断的负荷特性;其次,在计及生产运行要素的基础上,以购能成本、补偿成本以及运行和维护成本之和最小为目标函数,建立系统优化调度模型;最后,基于Matlab软件结合Cplex求解器,并通过3种不同典型场景对比分析,验证了所提模型的有效性。算例分析表明,考虑工业灵活电、热负荷耦合优化,成本最低,比没有灵活负荷参与时的成本降低了6.6%。研究分析表明,工业灵活负荷资源优化配置有助于促进新能源的消纳、减轻工业用电压力和提高工业园区系统运行的经济性。

基于可调负荷的电网运行优化策略研究

为进一步加强智能电网运行调控,提出一种基于可调负荷的运行优化策略。其中,考虑到传统负荷调控未考虑约束条件的问题,构建含供电约束的实时分布式可调负荷控制算法,从而对某一时刻接入电网的可调负荷进行实时控制,让电力总负荷变化曲线地向电网供电功率曲线逼近。验结果表明:本研究构建的算法可使总负荷功率曲线无限逼近计划供电功率曲线;当t=12,负荷调度得到的用电功率与总负荷功率之间的绝对差值维持在[0,3]kW之间,而不包含供电约束的实时分布式可调负荷控制算法的绝对差值波动范围在[1,6]之间。由此得出,引入包含约束条件的负荷调度效果更好。

面向多主体隐私保护的源网荷储分布式协同优化调度

如何在满足各主体隐私需求的前提下,促进电力灵活配置与可靠供应,是构建隐私安全型多主体互动新型电力系统的核心。为此,本文提出了一种基于改进共识交替方向乘子法(C–ADMM)的分布式协调优化调度方案,仅通过交换相邻主体的耦合支路信息来统筹全局优化,实现协同优化的同时保护了互动主体的隐私数据。首先,针对源网荷储参与日前调度时的主体隐私需求,建立多主体协同调度模型,各相邻主体仅通过共享边界耦合支路阻抗信息实现解耦,各主体的优化调度问题在本区域独立求解,并在迭代过程中不断更新耦合乘子从而实现全局优化。然后,考虑主体中离散型可调负荷对C–ADMM收敛性能的影响,使用割平面法进行变量松弛与整数解逼近,通过移除整数限制和增加新约束的方法实现问题的转化,以获得可调负荷与源网储的协调策略。最后,使用IEEE30节点系统进行仿真计算,具体地,将IEEE30节点系统划分为了不同的主体,分别进行算例测试,验证了所提分布式协同优化调度策略的有效性。实验结果表明:在不同划分方式下,与集中式方法相比,改进C–ADMM算法均能产生相对稳定的收敛解;在不同计算参数下,基于改进C–ADMM与集中式方法的总成本基本相同,最大误差不超过0.42%。同时,与传统C–ADMM方法相比,改进C–ADMM的收敛性指标数量级缩小至百分之一。

风-储-海水淡化直流微网功率协调控制

构建风-储-海水淡化直流微网,将高耗能的海水淡化产业与风电联产运行具有良好发展前景。在分析各功率单元运行控制基础上,提出联网、孤网两种运行模式下系统的功率协调控制策略,利用海水淡化负荷可调节的特性配合蓄电池稳定系统直流电压。联网模式下交流主网作为稳压单元,海水淡化运行在满负荷状态;孤网模式下海水淡化负荷作为可调负荷,采用变频、投切控制实时跟踪风功率变化,与蓄电池配合协调系统的功率交换,在维持系统直流电压稳定的同时减少蓄电池充放电功率。通过对风-储-海水淡化直流微网的仿真分析,验证了所提功率协调控制策略对直流微网控制的有效性。

考虑虚拟电厂组合策略的售电公司优化调度及购售电决策

在开放的电力市场环境下,售电竞争愈发激烈。拥有配电网运营权的售电公司,在分散式资源交易准入和调度安全要求下,如何通过虚拟电厂整合多种资源参与电力市场运行,调度所辖配网内的电力资源,提高购售电收益,是售电公司在市场竞争中取得有利地位的关键。基于含虚拟电厂交易组合平台的售电公司运营框架,将虚拟电厂的实时动态组合纳入优化调度中,以售电公司的运营经济性为目标,提出了考虑虚拟电厂动态组合策略的售电公司调度方法。最后通过修改的IEEE33节点配电系统进行了算例分析,结果表明,通过合理组合虚拟电厂和调度分布式能源、可调负荷、虚拟电厂,可以使售电公司在保证所辖配电网安稳运行的同时,整合利用分散式资源参与市场,实现售电公司运行经济效益的最大化。

基于BP神经网络的火电机组实时负荷裕度计算

基于BP神经网络给出了计算火电机组实时最大可调负荷的方法,该方法可通过对近期机组制粉系统出力、锅炉受热面温度、主蒸汽压力、给水流量、汽轮机振动及辅机性能等相关运行参数的分析,得到机组实时可调最大负荷。根据机组不同时段最大可调负荷与同时段机组运行参数的相关性,计算得到的机组负荷裕度不仅可以指导机组的优化运行,而且可使电网及时调整各机组负荷。

基于非侵入式负荷辨识和关联规则挖掘的用户柔性负荷区间预测

柔性负荷可调区间预测,将非侵入式负荷辨识和大数据挖掘相结合,大数据挖掘得到柔性负荷功率的概率特性曲线,再基于非侵入式的方法在线辨识柔性负荷实际开启时段,在柔性负荷功率的概率统计特性曲线上截取位于该段时间窗口内的曲线,最后对多户家庭进行聚合,得到柔性负荷可调区间预测实用模型。相比于传统安装检测设备的方法,非侵入式辨识更加注重用户的隐私,也节约了安装设备的成本。再通过Apriori规则量化得到用能习惯和影响因素之间的关系,最终得出居民用户柔性负荷功率的概率特性曲线$将二者结合便可以得到柔性负荷可调区间预测模型。

主动配电网辅助服务共享机制控制模式的研究

主动配电网需要依托先进的控制模式管理网络。首先介绍了电力市场环境下配网辅助服务的发展要求。其次,对比了国内外含不同辅助服务成分的配网控制模式,由此提出了一种辅助服务共享的主动控制模式。该模式在信息交互量最小的前提下兼顾全局优化和局部优化,在3层结构中调度可调负荷为配网提供辅助服务。最后以馈线功率波动方差校验控制模式的有效性。仿真结果表明,无论是正常运行还是故障状态,所提出的控制模式充分整合了辅助资源,有效降低了配网功率波动。

能源互联网中需求侧资源参与电网控制的边云协同技术研究

能源互联网技术能够实现需求侧可调节电力负荷资源与输配电资源、发电资源的信息融通,发挥需求侧可调节电力负荷在电网供需平衡调节中的价值效益。通过整合需求侧资源参与电网不同控制模式的优缺点,提出了一种以电网侧云平台为主导、聚合商内部分散协同加用户侧边缘控制主动响应的能源互联网供需资源协调控制框架及方法,能够有效提高可调负荷资源响应电网调度的灵活性与快速性。

热电联产机组热负荷可调特性的分析与应用

为了实现对热电联产机组的热负荷经济调度,最大程度地发挥其节能降耗的优势,有必要对热电联产机组的热负荷可调特性进行深入分析。针对目前我国主要类型的热电联产机组,依据汽轮机的工况图,再结合现场汽轮机的热力试验对该类型汽轮机组的热负荷可调特性进行了分析,得出了该类型汽轮机组在满足一定电负荷情况下的热负荷可调特性,为更加有效、合理安排热电联产机组之间热负荷经济调度提供了依据。

湖南电网新能源消纳关键影响因素量化分析

截止2020年9月,湖南电网新能源装机规模接近900万kW,占比全省全社会总装机容量接近18.5%,是湖南电网的第三大电源。受限于新能源反调峰特性、负荷峰谷差大、丰水期大量水电不具备可调节性、外来电入湘以及火电保安全开机方式与旋转备用等因素,丰水期电网调峰能力有限,新能源消纳矛盾逐渐凸显。未来“十四五”期末湖南新能源装机将进一步翻番,超过水电成为省内第二大电源。随着“十四五”期间大量新能源与部分常规电源工程投产、华中特高压交流环网的建设,大规模新能源消纳形势不明朗,亟需开展相关研究。在上述背景下,本文针对湖南省电网新能源发电运行现状,梳理影响新能源消纳的关键技术原因,进行关键影响因素敏感性分析,量化关键影响因素对新能源消纳的减弃效果。研究表明,储能替代常规火电开机运行可破解电网调峰能力不足和新能源消纳困难等问题,助推能源清洁低碳高效利用,对实现碳达峰目标以及保障全省能源电力安全具有重要意义。

燃气-蒸汽联合循环机组厂级负荷分配研究

热电厂在实际生产运行中,既要承担电网调峰任务,又要满足热用户需求,因此,针对这些负荷的变动,在不同机组间应该形成一种厂级负荷分配策略,以保证负荷调整时燃气-蒸汽联合循环机组的安全性和经济性。首先,将不同的产热需求划分为11个不同工况,依据电厂性能试验的数据建立线性回归模型,确定不同热负荷工况下的电负荷可调区间,保证机组负荷调整的安全性;其次,在热负荷和电负荷的可调区间内,寻找运行成本最低的热电负荷点抽象为多目标多约束的规划模型,并利用遗传算法对规划模型进行参数寻优,最终确定机组热电负荷分配最优值,优化不同机组的热电分配。