建设新型电力系统目标下的湖南省中长期电源优化配置研究

在加快构建新型电力系统、助力新型能源体系规划建设的时代背景下,湖南省电源结构正逐步由“水火并济”转变为新能源作为电力电量主体的新格局。考虑到新能源发电的随机性和波动性,湖南电网能源结构的优化重构和调节电源的进一步发展对电力系统安全运行和清洁化发展至关重要。利用新型电力系统运行模拟模型,综合考虑扩展电源建设运行成本、新能源消纳等因素,建立了电源扩展优化经济模型,并以湖南电网为模型应用实例,深入分析了电力系统中长期电源资源的配置需求,经技术经济比选明确了系统中长期电源优化配置的推荐方案。

低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型

电力行业低碳化是应对全球气候变暖、实现我国社会经济可持续发展的关键,而电源规划将在其中发挥至关重要的作用。本文深入揭示了低碳经济相关要素及其对电源规划的影响,并结合基于总额度约束的CO2排放轨迹,建立了低碳经济下基于排放轨迹约束的电力系统电源扩展规划模型。该模型在传统模型的基础上将低碳电力技术成本、碳交易费用以及碳排放超过排放轨迹额度的惩罚费用加入目标函数,将CO2减排目标引入约束条件,从而更全面地反映低碳经济以及国家不同减排模式下的电源规划费用。利用该模型对某省级电网的电源扩展规划进行了研究,结果验证了所提出模型的正确性和有效性。

电源扩展优化模型在抽水蓄能电站规划设计中的应用

电力系统电源扩展优化系目前电力系统电源扩展研究方面较为先进的理论方法。在抽水蓄能电站选点规划和设计中,可利用电源扩展优化模型对电站建设的必要性和经济评价进行论证。应用该模型,中南院先后完成了湖北、湖南、重庆、河南、海南等省(市)的抽水蓄能电站选点规划及白莲河、黑糜峰等抽水蓄能电站的可行性研究,参与了广东电网抽水蓄能电站系统规划研究(2020和2030水平年),其成果得到了有关部门的肯定。

电源扩展优化模型在抽水蓄能电站合理运行中的应用

为了体现抽水蓄能电站在电网中的作用和价值,寻求电网中抽水蓄能电站合理的调度运行方式,采用基于分解协调技术的电源扩展优化模型,对抽水蓄能电站合理运行进行评价。以京津及冀北电网为例,进行十三陵抽水蓄能电站合理运行方式计算,以满足区域电网的调度运行要求。

基于粒子群优化算法的含多种供能系统的微网经济运行分析

从成本和效益2个方面详细分析了微网的经济性,在微网基本结构的基础上进行了简化,给出了供电、供热、供气一体化的微网结构,建立了考虑温室气体、污染物排放的以微网运行成本最低为目标函数的微网经济模型,并用粒子群优化算法对上述模型进行求解。算例结果验证了该模型的有效性和可行性,表明在大电网中并入微网具有较高的经济性。

基于Hopfield连续模型的无功电源最优分布

本文首先讨论了Hopfield连续模型用于优化计算的一些问题,之后提出了将无功电源最优分布问题用Hopfield连续模型求解的方法。

基于电价联动的虚拟电厂源⁃荷协调经济性研究

针对大规模分布式能源接入导致电网等效负荷峰谷差变大以及其在电网运行下的经济优化调度问题,在电力市场环境下,提出一种基于电价联动的虚拟电厂定价方法,通过分布式电源、虚拟电厂运营商和用户的三方联动博弈的方法解决问题。首先,需要对分布式电源出力以及负荷进行日前预测出力,通过横向、纵向分析负荷曲线,采用两部制电价法制定容量电价和电量电价,进而确定初始上网电价;然后,根据电价信号的传递性,通过电价联动优化峰谷分时电价,引导用户改变用电习惯,达到削峰填谷和增大收益的目的;最后,采用引入参与度的改进Shapley值法对分布式电源进行收益分配。通过电价联动前后负荷曲线及分布式电源收益对比分析,算例仿真结果验证了所提方法的有效性和经济性。