基于光热电站水电联产的独立海岛综合供给系统容量优化配置

独立海岛往往面临着供电方式不环保、淡水资源稀缺的双重难题。全可再生能源供给系统是解决上述问题的有效途径。该文首先提出基于光热电站水电联产模式的全可再生能源海岛电能–淡水联合供应系统。该系统通过收集光热发电过程产生的低品位乏汽制备淡水,实现能量的梯级利用,提高系统综合效率;并利用光热电站的灵活可调度性实现风光互补,降低海岛系统的储能配置需求;进一步地,建立全可再生能源海岛供给系统的优化配置模型。仿真结果表明,所提出的综合供给系统有效提升了可再生能源的利用效率以及新能源机组的容量系数,降低了海岛的峰值负荷需求与机组配置容量,具备更好的成本经济效益。

独立海岛终端一体化系统下电动汽车的投放数量规划研究

在综合能源系统与电动汽车技术高速发展的背景下,该文选取独立海岛的能源系统作为典型综合能源系统。针对实际独立海岛能源系统结构,构建以可再生能源发电与补给能源为源端,常规负荷与车辆耗能为终端的一体化系统。以海岛终端一体化系统运行成本最低为目标,考虑系统安全运行约束的同时,结合居民用车习惯的概率模型,模拟居民不同用车心理风险水平下,电动汽车与燃油汽车规划的投放数量。并根据不同规划结果,分析冬季和夏季典型日下系统运行成本与电力平衡情况。结果表明,居民用车心里风险水平对规划电动汽车投放数量以及系统运行成本有很大影响,为电动汽车在独立海岛上推广和发展提供了新的规划思路。

兼顾全局效益最优与利益分配公平的独立海岛群能量生产输运模式研究

针对远洋独立海岛群能量生产输运调度系统中政府主导、社会多投资主体的运行特殊性,分析传统孤立微网系统全局运行优化及电力市场机制的不足,提出一种兼顾全局效益最优与利益分配公平的能量综合最优调度策略,并建立日前市场统一出清、能量最优调度、剩余利润分配3大模块。在独立海岛群能量生产输运系统中引入电力市场机制,锁定多投资主体市场统一出清利润,保证各参与方的基准收益;同步构建独立海岛群能量全局生产输运模型实施全局最优调度;最后比对电力市场出清结果与全局最优调度结果,核算系统剩余利润,并基于Shapely值法对剩余利润进行公平合理分配。算例分析表明,所提能量综合最优生产输运策略能够充分挖掘海岛群社会总福祉,同时提高各能源参与方的经济收益,保障独立海岛群能量生产输运系统高效运行。

含高渗透分布式电源的独立海岛供电系统稳定控制探讨

随着国家对海岛的有序开发,如何保证含有高渗透率分布式电源的独立海岛供电系统安全、稳定、经济运行成为一个全新的课题。提出基于就地控制层、集中控制层、优化调度层的三层控制体系,解决海岛电网暂态、动态、稳态问题的独立海岛三态控制方案。控制方案包括基于区域电流差动集中保护的暂态控制,基于广域量测数据的系统频率动态稳定控制,以及基于经济优化调度的稳态能量管理控制。最后通过对实际海岛系统仿真验证了暂态保护和动态稳定控制的有效性。

适应于海岛独立微网的交直流混合风力发电系统及其优化调度策略

独立海岛交直流微电网（independent island hybrid microgrid,IIHM）能有效解决海岛供电难题,但可再生能源出力的波动加剧了交直流子微网的功率不平衡情况,导致功率在传输变换过程中产生较大损耗。因此,该文设计了一种交直流无刷双馈风力发电机（hybrid brushless doubly-fedinduction generator,HBDFIG）,通过主动调节发电机转速与控制绕组电流频率,可在发电侧将功率按一定比例直接分配到交流与直流子微网。在此基础上,以保障负荷全部供电为前提,以消耗海岛内发电燃料最少为目标,提出了含HBDFIG的IIHM优化发电调度策略。算例结果表明HBDFIG及其优化发电调度策略可减少功率在微网内的传输变换损耗,提高供电效率,延长常规燃料补给周期,降低海岛微网综合运行成本。

海岛独立微电网多时间尺度能量调度方法研究

海岛独立微电网是一个复杂信息物理系统,其能量调度是非线性、多约束、多时间尺度的动态性问题。针对这一问题,研究了改进自适应粒子群算法的多时间尺度优化调度模型,并给出了日前多目标调度模型和日内滚动优化修正模型。日前多目标调度基于改进自适应粒子群算法进行多目标优化,确保微电网系统的经济性和稳定性;日内滚动优化调度采取滚动优化方式修正日前调度,确保日前调度的有效性。仿真算例验证了所提方法的有效性和可行性。

一种小型海岛独立型微电网控制方案及应用

偏远海岛微电网存在柴发供电噪音大、环境污染的问题,分析并采用光储运行、柴发备用的供电模式,并研究了海岛光储微电网运行控制策略。针对当前海岛光储微电网储能充放电控制仅考虑荷电状态(SOC)可能因为估算精度低导致电池电压越限的问题,提出了一种储能SOC和电池电压联合限光伏控制策略,该策略能有效避免微电网中储能过电压导致频繁跳闸,同时延长电池使用寿命。在东部沿海某独立型海岛微电网中,实现并验证了微电网运行模式以及控制策略的有效性和正确性。

独立型海岛微电网系统优化技术综述及展望

建立独立型海岛微电网系统是解决偏远海岛居民用电需求,促进海洋资源开发的重要手段。独立型海岛微电网系统存在多能源协调平衡难、能量输入波动大以及用电成本较高的特点,在海岛微网系统中电能的发、储、用研究与应用优化至关重要。综述了近年来独立型海岛微网系统在发电侧、储能侧、负荷侧以及能量管理等相关研究进展,探讨了尚存的技术问题,对独立型海岛微网系统的发展趋势进行了分析和展望。

孤立发电系统参与电力市场的模式探讨

独立海岛群中可再生能源资源的最大化开发利用对远洋海岛的可持续发展至关重要。合理的开发模式应为政府搭建电力基础设施,构建合理的市场架构,吸引多元化主体投资建设运营。为此,构建了包含售电方、购电方及独立系统运营机构的独立海岛电力市场运营架构,并考虑到岛群内相当一部分海岛不具备与负荷中心岛敷设电缆(无线资源富集岛)的现实困难,提出一种多功能船舶运营商与无线资源富集岛合作的孤立发电系统参与电力市场的模式。基于上述架构和模式建立了相应的双层决策模型、日前市场统一出清模型。以我国南海南沙的岛屿群为背景,算例仿真结果表明,所提运营模式可以在保证社会效益最大化的同时提高资源富集岛发电主体收益,验证了孤立发电系统参与电力市场的可行性。