考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法

“双碳”目标下,我国电力系统亟需深度脱碳转型,传统以煤电为主的电力能源结构将发生根本性转变。研究火电机组的有序退出,实现安全、经济的低碳化转型是新型电力系统建设的重要课题。为此,该文提出一种考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法,在保证绿色、安全新型电力系统建设的基础上,提升电力系统低碳化转型经济效益。首先,建立可考虑火电机组退役的源-网-储协同多阶段规划模型。然后,设计模型线性化及求解加速方法提高模型运行效率。最后,以HRP-38测试系统为典型算例,提出在碳排放限额约束及新能源占比逐渐提高共同影响下的火电发展及退役路径,并从惯量需求等角度评估含火电机组有序退役的多阶段规划模型的有效性。

基于加油站改造的油电混合能量站多阶段规划策略

随着油改电趋势的持续发展和电动汽车渗透率的提高,传统加油服务商将部分加油站改造为集成加油与快速充电的油电混合能量站是一种颇具前景的战略。针对此趋势,研究城市内油电混合能量站的多阶段规划策略。考虑到长期内电动汽车对传统燃油车的替代和用户补能目的地决策理性,基于用户均衡模型建立栅格化区域中充电或加油需求分布的预测方法。协同考虑快速充电设施的逐步建设和加油设施的拆除,提出含站内储能系统的油电混合能量站的多阶段规划优化模型,并基于布劳威尔不动点定理将其转化为不动点问题形式,进一步通过将充电和加油设施规划解耦,设计一种迭代算法以有效求解规划问题。算例仿真给出的仿真结果表明,所提策略能有效协调充电设施与加油设施建设,适应交通电气化趋势,所采用的均衡需求分配相比传统的社会成本最优的需求分配方法更符合用户理性决策的实际情况,能够获得更加合理的规划方案。

内嵌运行优化与动力电池梯次利用的光储充换电站多阶段规划

针对目前电动公交车充换电站规划过程中未充分考虑建设方案的过渡过程、运行策略与规划的交互影响、退役动力电池的充分利用等问题,提出了一种内嵌多时间尺度运行优化与动力电池梯次利用的光储充换电站多阶段规划方法。充分考虑不同的时间尺度,构建包含动力电池与储能单元多阶段容量配置、阶段内设备使用方案确定与日内优化运行的3层优化框架;分别针对容量配置和日内运行构建优化数学模型,并制定动力电池正常使用、预备退役、梯次利用直到淘汰的具体使用策略;基于充换电站规划与运行的相互作用关系,提出一种嵌套优化的求解方法,分别采用变种群规模的遗传算法和CPLEX求解器求解上、下层优化模型。通过算例仿真分析验证了所提模型和方法的合理性与有效性。

考虑交通网与配电网耦合基于数据包络分析的电动汽车充电设施多阶段规划方法

近年来,电动汽车快速增长带来了对充电设施需求的增长,但当前普遍存在着充电设施数量与电动汽车规模不匹配、布局不合理等问题,原因在于充电设施的规划未考虑规划时序和交通网的需求。为此,提出一种考虑交通网与配电网耦合的电动汽车充电设施多阶段规划方法。首先,基于用户均衡配流原则,构建交通网与配电网的耦合模型,采用蒙特卡罗抽样方法生成多场景下的车流量分布情况;然后,将规划周期分为多个阶段,以用户充电满意度、经济性和电压波动性为优化目标,建立基于数据包络分析方法的多阶段规划模型;最后,以IEEE 33节点配电网与12节点交通网组成的耦合网络作为算例,采用改进的自由搜索算法进行求解,得到各阶段的优化配置方案。仿真结果表明,所提方法得到的规划方法能够使充电设施的规模更好地匹配电动汽车数量的增长。

计及电动汽车负荷的智能配电系统多阶段规划模型研究

电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入使得传统配电网的规划方法和模式发生了变化。为此,提出了一种计及PEV负荷的智能配电系统多阶段规划模型及其求解方法。首先,在考虑PEV负荷接入和系统规划可靠性指标要求的条件下,以配电网建设和运行成本最小化为目标,构建了包含变电站、分布式电源(distributed generation, DG)和线路在内的智能配电系统多阶段规划模型;其次,在考虑系统充裕度要求和经济性要求的条件下,提出了一种新的多阶段规划模型求解方法,通过模型简化和倒序运算,实现了智能配电系统多阶段规划模型的快速求解;最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的可行性,并且分析了PEV渗透率和充电模式对智能配电网规划结果的影响。

考虑风电接纳水平及负荷增长的海上风电场多阶段规划

现有海上风电场规划建设鲜有考虑建设时序,多属于静态单阶段规划,易造成初始规划方案与中、后期的运行间缺乏有效衔接的问题,为此,提出一种考虑风电接纳水平的海上风电场多阶段规划方案。建立以购电成本最低为目标的日前市场竞价模型来评估电网对海上风电的最大接纳水平,获得未来多年不同负荷水平下区域电网对海上风电的最大接纳水平及上网电价;在此基础上,将规划周期分为若干个阶段,以投资年份、风机数量、风机位置及风机所属投资阶段为优化变量,建立以风电场净收益最大化为目标的海上风电场多阶段规划模型。算例验证了多阶段规划模型相较于单阶段规划模型在提升海上风电场经济效益上的有效性。

考虑建设时序的园区综合能源系统多阶段规划

园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)的工程建设往往分为多期,但目前PIES的规划未考虑系统建设时序,并假设在整个规划周期内负荷水平保持不变,造成了规划前期冗余配置、超前投资,后期设备容量短缺、供能质量下降等诸多问题,严重影响了PIES的经济效益。因此,提出一种考虑建设时序的PIES多阶段规划方法。将规划周期分成若干个阶段,随着园区负荷水平的不断提升,在每个规划阶段期初增加设备投入,以满足长时间尺度下负荷增长的需求。首先,建立各能量生产、转换、储存单元数学模型;在此基础上,以计及投资、运行和维护费用的全寿命周期成本最低为目标,以每个规划阶段的设备运行和功率平衡为约束,建立PIES的多阶段规划模型,并采用混合整数线性规划算法进行求解,得到各规划阶段的最优配置方案。最后,通过算例验证了多阶段规划方法在提升园区供能经济性、促进光伏消纳等方面的有效性。

考虑综合能源站柔性调控作用的城市配电网多阶段规划方法

随着城市经济发展与终端用能电气化的普及,以制冷用电为首的电负荷需求持续增加且峰谷差情况愈发严重化,导致现有配电网运行负担逐渐加重。在此背景下,将综合能源站(IES)作为多能流耦合节点,在配电网中引入多能协调互补及蓄能移峰功能,计及多个阶段负荷发展及多类型负荷特征,提出在IES柔性调控作用下的配电网多阶段规划方法。基于IES能流结构及其运行机制,分别在不同气候类型地区负荷模拟场景下,以总规划期内投资与运行经济性最优为目标,建立由线路、变电站和IES构成决策对象的配电网双层多阶段规划模型,规划与运行层模型通过决策变量关联达成一体化协同求解。通过修改后的IEEE 33节点配电系统对所提方法的有效性进行校验,并进一步将所提方法应用于某地实际152节点配电系统,分析不同负荷特征下配电网规划运行效益、负荷峰谷差调节效果及IES运行状况,得出计及IES的城市配电网规划方法的实用性结论。

基于广义多能流模型的综合能源系统多阶段规划

综合能源系统打破了不同能源子系统之间的壁垒,提高了供能可靠性和能源利用效率。在工程中,综合能源系统规划周期较长,并以单阶段规划方法为主。但该方法易造成规划前期设备利用效率不高、规划后期设备容量不足与供能可靠性下降等问题。针对单阶段规划方法的不足,提出了一种基于广义多能流模型的综合能源系统多阶段规划方法。首先建立了广义多能流(multi-energy flow,MEF)模型;其次以全生命周期成本最小为目标、以广义多能流网络方程为约束,建立了综合能源系统多阶段规划模型,采用混合整数线性规划算法对其进行求解,从而得到各规划阶段的设备和线路配置方案;最后,以华北某待建园区综合能源系统为例进行了仿真分析,验证了多阶段规划的有效性和经济性。

基于阶梯碳交易机制的园区综合能源系统多阶段规划

针对能源互联背景下的园区综合能源系统规划问题,为了充分考虑园区综合能源系统的低碳性以及建设时序,提出了一种基于阶梯碳交易机制的园区综合能源系统多阶段规划方法。构建了阶梯碳交易机制下的碳交易费用计算模型,以计及碳交易费用的全寿命周期成本最小为目标函数,建立了园区综合能源系统的多阶段规划模型,对各个规划阶段的设备配置进行最优决策。通过仿真探讨了多阶段规划的经济性以及阶梯碳交易机制的碳交易基准价格、碳交易价格区间长度、区间数目等参数与多阶段规划之间的相互耦合影响。仿真结果表明系统的碳排放对阶梯碳交易机制的参数变化较为敏感,且各参数中碳交易基准价格是影响规划结果的主要因素。

供应链网络设计的多阶段规划模型

一、问题背景介绍 产品生命周期的缩短、全球化竞争的日趋激烈给企业施加了越来越大的压力.怎样设计一个高效的供应链网络更好的满足顾客的需要越来越引起人们的重视.

基于点估计法随机潮流的输电网多阶段规划研究

可再生能源出力的随机性和间歇性以及负荷预测误差等不确定因素,给电网规划人员带来了诸多挑战。将点估计法随机最优潮流引入到输电网规划中,以点估计法模拟系统中遇到的不确定因素。针对目前点估计法对线路潮流的约束主要集中在各个估计点向量中的弊端,除考虑各个估计点向量约束外,还计及了线路潮流期望值约束,并以潮流的标准差表征系统线路过负荷风险,在规划模型中考虑了风险控制策略。在此基础上,以投资运行费用之和最小为目标,建立了输电网多阶段规划模型。通过对约束条件的线性化,将原模型转化成了混合整数线性规划形式。最后,以改进的Garver 6和IEEE-RTS 24节点系统对所提模型和方法进行了验证。

主动配电网多阶段规划

分析了主动配电网扩展规划的多阶段规划思想,提出了主动配电网多阶段扩展规划的二阶锥规划模型.模型以规划期内配电网社会总成本综合费用最小为目标函数,约束条件中除了考虑传统的设备建设安装约束、网络运行安全约束、主动管理约束外,还增加了阶段与阶段之间建设方案的约束.通过Portugal 54节点系统的算例分析和计算结果,验证了长期乃至远景电网发展规划宜采用多阶段规划.这样不仅可以保证各阶段规划方案满足负荷增长需求,而且可以大幅降低系统中的规划费用,提高规划方案的经济性.

计及复杂场景运行的主动配电网多阶段规划

随着主动配电网的发展,配电网规划需要综合考虑复杂场景下的运行成本和投资成本。在此背景下,考虑了分布式发电、储能系统和可中断负荷的协调运行,提出了一种规划—运行解耦的双层配电网规划模型。在该模型中,基于待规划资源全场景的影子价格进行了投资的成本效益修正,并提出了规划资源受限场景的筛选方法,从而在很大程度上减轻由于运行与规划耦合而带来的计算负担。该方法模拟了运行决策者向规划决策者的信息反馈,从而最大限度地减少规划和运行的总修正成本,实现网络解和非网络解的平衡。采用扩展的IEEE33节点系统验证所提出的模型,结果表明,该模型可以有针对性地简化主动配电网规划中的运行问题,从而获得最优的主动配电网规划方案。

考虑外部碳交易效益的综合能源系统多阶段规划

综合能源系统能够通过设备耦合实现系统内各种能源间的协调优化,满足用户安全高效的负荷要求。双碳目标的提出对综合能源系统中的碳排放量提出了更高的要求,为协调综合能源系统在全生命周期内的低碳性和经济性需求,本文提出了一种考虑外部碳交易效益的综合能源系统多阶段规划方法。通过深入分析碳交易机制,计及综合能源系统不同建设阶段的负荷要求,将电、热、冷各设备在不同阶段的碳排放量形成的外部碳交易成本计入不同阶段的经济成本中,建立了考虑外部碳交易效益的综合能源系统多阶段规划模型。运用遗传算法进行仿真求解,结果表明,该模型较传统模型建立的综合能源系统全寿命周期内在经济、低碳方面均有更好的表现。

多阶段规划方法在装配线平衡问题上的应用

本文讨论装配线的平衡问题,此问题使用多阶段规划方法加以解决。还提出四种不同的算法,这些算法在所给的例题里说明。

电力发展新形势下城市电网多阶段规划研究

电力发展新形势下城市电网多阶段规划是现今研究的主要方向之一,主要原因就是城市电网无法适应该环境,城市电网运行中显现的问题越来越多,需要进行及时研究,进行多阶段规划,完善城市电网体系,实现城市供电安全化以及持续化。

建立系统的多阶段规划模式

我国城市规划和规划教科书至今保留总体规划与详细规划二阶段模式,严重地阻碍了规划学科的发展。实际上,无论在总体规划阶段或详细规划阶段,有时一方面感到规划深度不够,一方面感到规划繁琐冗长。对于多学科、多系统。

多阶段规划方法在排序中的应用

离散多阶段工业过程是在具有规定结构的系统中加工某个工件集合。系统中基本元素有机器、不可再分割的工件、仓库与资源;结构包括技术路线、逻辑约束、时间约束、加工工件的规则及优化准则。对于不同的结构,可以提出众多的问题。排序是其中的一类。本文运用作者发展起来的多阶段规划方法,系统地解决了工业过程中遇到的许多排序问题。第1节讨论了一般的离散系统与过程;第2节介绍了多阶段规划的基本内容,表明它是由动态规划与分枝定界法融合而成的一种方法;从第3节起,讨论了解决单台机器结构,平行、系列、树状及反树状结构系统的排序问题的算法。

大规模变电站多阶段规划优化实用方法

研究了针对大规模系统的变电站准动态规划优化方法。通过选取远景年、中间年或近期末年作为目标年,并以目标年变电站站址、站容作为规划期各阶段变电站待选站址、站容,对规划期逐年进行规划。采用基于变电站负载和出线数的启发式计算方法,合理计算各阶段中压线路运行费用和新增线路投资费用;研究并阐述了一种基于变电站及其供区单位负荷成本的多路径前推准动态规划法,确定了规划期逐年方案。为兼顾算法的寻优速度和搜索精度,可依据电网规模灵活设置各阶段保留的最优路径数,适合于大规模系统变电站动态规划。算例表明了方法的实用和有效。