海水淡化厂与区域水-能耦合系统的协同调度

海水淡化厂具有能量密集、运行灵活的特点,是理想的电力需求响应资源。然而,现有关于淡化厂与电网协同运行的研究大多关注电网和淡化厂的一体化调度、无法适应双方自主决策的工程场景,对淡化厂运行约束的刻画也比较粗糙。该文研究反渗透淡化厂与区域水-能耦合系统(waterenergy nexus,WEN)的协同运行方法。首先,考虑淡化厂的生产流程、调节特性和运行约束,分别建立传统及新能源淡化厂的水-能管理模型;其次,在保障两类淡化厂和区域WEN自主决策和信息隐私的条件下,提出以双方调度计划互动为载体的“激励型”和“价格型”两种协同运行机制及调度模型,并提出基于二阶锥松弛和McCormick包络的求解方法。用算例验证所提协同运行机制、调度模型及求解方法的有效性。

区域水–能耦合系统的电–气–水混合潮流模型

在综合能源系统的框架下,研究区域水-能耦合系统的混合潮流模型和计算方法。目前,仅有少量研究关注电-水混合潮流,而这些研究又存在耦合方式单一、电-水单向耦合的问题。为此,考虑燃气机组和电转气设备的耗水特性,提出一种估算电转气设备耗水量的方法;在此基础上,考虑燃气机组、电驱动压缩机、电转气设备、水泵、燃气锅炉和电锅炉等多种耦合设备和耦合方式,提出电-气-水混合潮流模型,并进一步提出区域水-能耦合系统的4种运行模式及其混合潮流计算方法。最后,用IEEE-33节点配电网、11节点配气网和13节点配水网耦合形成的区域水-能耦合系统为算例,验证了所提电-气-水混合潮流计算方法的有效性。

面向区域能源互联网的水-能协同优化:综述与展望

随着经济社会的发展,水与能源之间的联系越来越紧密,面向区域能源互联网的水-能协同优化已经成为未来研究热点之一。鉴于此,文中对水-能耦合系统的基本概念、耦合特性、重点领域、关键技术进行了归纳总结。首先,介绍了给排水系统的环节与结构,并对比了给排水系统与能源系统的异同;其次,探讨了水-能系统的通用耦合关系,并进一步说明了典型应用场景和物理层级下的水-能耦合形态;然后,针对水-能协同优化重点领域即模型构建、规划设计、运行管理、市场互动方面,从数学建模及研究思路角度进行了梳理与阐述;最后,从不确定性处理、多主体管理、灵活性挖掘、弹性提升方面对水-能协同优化关键技术进行了分析与展望。