基于图神经网络的电-热联合能源系统优化调度研究

电-热联合能源系统的优化调度对实现多能互补、节能减排具有重要意义。在使用强化学习方法实现能源系统优化调度工作中,将系统状态作为向量用来学习训练,忽略了系统设备间的连接关系。基于此,提出了基于图神经网络架构的值分布最大熵Actor-Critic算法的强化学习模型。将电-热联合能源系统建模为图结构数据,并输入提出的强化学习模型中,利用图神经网络模型提取系统状态并输出调度策略。所提模型可以充分利用系统的拓扑结构信息,实现更为有效地探索学习。算例仿真验证了所提方法的有效性。

联合能源供冷供热系统方案经济性分析

以某区域联合能源供冷供热系统方案为例,对不同冷热源配置方案从初投资、年运营费用和对环境的影响等方面进行比较、分析,为联合能源方案的选择提供参考。

联合能源系统方案探讨

简要介绍了联合能源系统的设计原理,并结合北京某公共建筑项目,较详细地论述了联合能源的设计方案、设备配置和运行策略,同时根据现行节能政策,定量分析了联合能源系统的运行效益和节能效果。

浅谈联合能源在热水系统中的应用

以北京某项目为例,介绍联合能源供应系统在热水系统中的应用,包括系统工作原理、热水系统的设计,并着重阐述联合能源所产生的节能效益。最后对联合能源的优势进行了总结。

大型公建联合能源区域供冷供热系统工程实例

传统空调系统设计强调一次投资的节约而忽视后期运行费用,提出一种适用于大型公建的联合能源区域供冷供热系统,根据建筑冷热负荷波动变化采用不同的供能方式,弥补常规供冷供热方式存在的功能单一、设备闲置率高、低效率运行等缺陷,同时实现经济效益与节能效益。以一栋300 000 m^2的公共建筑为例,与常规空调系统相比,该联合能源区域供冷供热系统投资虽然增长了25.7%,但全年运行费用减少了34.68%,投资回收期为2.3年,全年一次能源消耗量减少了25%。

城市建筑物联合能源系统

建筑物能源系统的传统设计一般是采用单一技术及单一设备满足设计条件下的运行工况。而每一种技术都有其各自的优点与不足。联合能源系统将整体负荷细分为基础负荷、调节负荷及尖峰负荷,根据可用能源种类及负荷特点,采用联合能源系统理念,通盘考虑投资、运营、服务、节能减排等因素,将多种技术与设备集成为一个系统,各种技术"扬长避短",能够以不高于传统能源系统投资的同时达到长期节能效果及取得良好的社会经济效益。

海上风电-光伏-储能的多能源联合发电运行控制方法

光伏技术是一种将太阳能转化为电能的重要技术,具有低成本、高效率等优势,因此光伏发电在能源结构中的占比逐年增加。储能技术则能解决可再生能源的间歇性和不稳定性问题,提升供电可靠性和稳定性。海上风电、光伏和储能的多能源联合发电系统能够充分利用各种能源的优势,实现高效互补。基于此,文章提出海上风电-光伏-储能的多能源联合发电系统,阐述该系统的运行控制方法。同时,设计了一套综合实验方案,模拟不同天气和风速下的系统运行情况,并评估系统性能。实验结果显示,储能系统能有效平衡出力和负荷需求,提升系统运行稳定性。

含海上风电—光伏—储能的多能源联合发电运行控制方法

当前的多能源联合发电运行控制结构一般设定为独立形式,控制效率较低,导致受阻电量均值比增加。文章设计一种含海上风电—光伏—储能的多能源联合发电运行控制方法,并验证其可行性。根据发电运行控制需求及标准的变化,提取多能源联合发电调峰特性,采用多时段的方式提升控制效率,设计多时段发电运行控制结构;构建随机约束自适应发电运行控制模型,采用联合调峰交叉优化处理,实现发电运行控制。最终的测试结果表明,在设定的6个测试周期内,相比传统多能源联合自动发电控制(AGC)测试组和传统惯性动态多能源联合发电优化控制测试组,多能源联合发电运行控制测试组最终得出的受阻电量均值比能较好地控制在0.25以下,说明在当前的多能源联合发电背景下,该方法的运行控制效果更佳,误差可控,具有一定的实际应用价值。

考虑新能源发电联合体接入的多目标优化模型

随着新能源发电规模的不断扩大和种类的不断增多,传统电网调度方式已无法满足运行要求。为解决新能源出力稳定性差、波动性大等问题,文中提出将小型风电场、光伏电站和蔗渣发电站等新能源组成发电联合体参与调度,并采用基于满意度和欧氏距离的交互式多目标决策方法对考虑发电联合体接入的多目标优化问题进行建模。基于IEEE30节点系统的仿真结果表明,考虑新能源联合发电体(new energy power generation groups,NG)接入的多目标优化模型能使以氮氧化合物为主要污染物的排污量最小和总成本最低,并能使系统满意程度上升12. 8%。基于IEEE30节点和IEEE118节点的系统仿真结果表明,所提模型能有效地提升计算效率,是可行和适用的。

可再生能源与热电联合响应的区域多能源电网集群运行优化模型

针对可再生能源发电快速增长下的高渗透率导致的区域级多能源电网功率平衡协调控制困难问题,文章提出了基于热电联合响应的多能源电网集群联合优化运行控制策略,可有效提高电网功率平衡调节能力。首先,研究可再生能源发电、热电联合响应及多能源电网运行特性,考虑可再生能源发电及热电负荷不确定性因素,建立多能源电网集群中可再生能源与热电联合响应运行优化控制模型;然后,研究基于电网运行效益最大化目标的多能源电网集群协调运行策略模型及其求解算法;最后,以东北某地区3个区域级多能源电网运行数据为基础,采用蒙特卡洛方法模拟电网热电负荷特性,建立基于IEEE14节点系统的PSCAD仿真模型。仿真结果及其分析表明,文章提出的基于热电联合响应的多能源电网集群协调优化运行模型能够有效提高可再生能源出力不确定性条件下电网功率平衡能力,减小电网运行与功率调节成本。

水风光储能源联合利用系统研究

针对我国长期以煤炭为能源主体、现有的能源联合技术不成熟的现象,提出水、风、光、储多能源联合利用系统的概念,设计水风光储能源联合系统,为我国调整、优化现有不合理的能源结构提供技术支持。

水风光储能源联合利用分析

为了提升我国能源联合利用水平,应不断优化我国的能源结构,缓解当前环境污染以及能源短缺问题,基于此,对水风光储能源联合利用系统进行分析与研究,对水风光储能源联合利用系统的产业化发展过程中的问题进行讨论,对水风光储能源联合利用系统的设计与关键技术进行分析。

中美将投巨资研究清洁能源

中美两国将在未来5年中对新成立的中美清洁能源联合研究中心投入至少1．5亿美元（双方各出50％），中心在两国各设一总部开展工作。中心将优先研究：建筑能效、清洁煤（包括碳捕集与封存）技术、汽车清洁能源技术等。

无缓冲单元的多输入直流变换器电路拓扑

在采用两个甚至多个输入源的新能源联合供电系统中,用单个多输入直流变换器MIC代替原有的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。MIC可分为无缓冲单元和带缓冲单元的两类,文中讨论了无缓冲单元的MIC电路拓扑的生成方法。首先给出构成无缓冲单元的MIC电路拓扑的基本单元,提出生成MIC时基本单元之间的组合级联规则,由此推导出一系列无缓冲单元的MIC电路拓扑。

采用交变脉冲电源单元的隔离型多输入直流变换器

多输入直流变换器(MIC)实现多种能源输入,可同时或分时向负载提供能量,具有优先利用能源、简化系统结构及降低系统成本等优点,因此适用于新能源联合供电系统。本文针对输入输出隔离场合,提出采用交变脉冲电源单元构建隔离型MIC的方法:根据交变脉冲电源单元组合规则推导出基本隔离型MIC,利用最大功率传输原则确定MIC的控制策略,通过分析开关管的开关时序对基本隔离型MIC进行简化,进而得到多种不同类型的简化隔离型MIC拓扑。本文将详细给出通过交变脉冲电源单元构建隔离型MIC的方法,并以将半桥三电平单元与全桥单元组合而成的双输入变换器为例,采用有效的能量管理策略实现两输入源的功率分配,最后通过一个1kW的原理样机验证理论分析的正确性。

一种新的多输入全桥变换器

在新能源联合供电系统中,采用多输入直流变换器代替多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。本文提出了一种新颖的多输入全桥变换器,并且以双输入为例,通过分析双输入全桥变换器的工作原理及其特性,提出了多移相控制策略实现开关管的软开关,及一种实现两输入源功率分配的能量管理方法。最后通过一个800W的原理样机验证了理论分析的正确性和能量管理策略的有效性。

带解耦控制的三输入直流变换器建模及调节器设计

在包含多个输入源的新能源联合供电系统中,采用一个多输入直流变换器(MIC)代替传统的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。采用MIC构成的新能源联合供电系统是一个典型的多输入-多输出耦合系统,因此,闭环系统的设计非常复杂。本文以一种新型的Buck、Boost、Buck-Boost三输入变换器为例,将解耦控制环节加入系统中,这样就可以方便的进行闭环调节器的设计,从而提高系统的稳态和动态性能。最后通过一个400W的原理样机验证该设计方法的有效性。此设计方法也可以应用于其他三输入直流变换器系统中。

双输入Buck变换器的单周期控制

在可再生能源联合发电系统中,采用单个多输入直流变换器(MIC)代替原有的多个单输入直流变换器,可以简化电路结构,降低系统成本。MIC通常需要进行能量管理以实现可再生能源的优先利用,因此采用MIC构成的可再生能源联合发电系统是一个典型的多输入-多输出的耦合系统,其闭环设计复杂。因此本文针对双输入Buck变换器,提出单周期控制方式来消除环路之间的耦合。同时本文还提出了模式切换电路以实现各个模式之间的平滑切换,并推导了双输入Buck变换器在不同工作模式下的单周期控制小信号模型。由该小信号模型可知,采用单周期控制无需电流调节器,而且电压调节器在不同工作模式下的设计条件相同,因此调节器的设计大大简化。最后本文设计制作了一台800W的实验样机,实验结果验证了所提出单周期控制方法的有效性。

基于“双碳”目标的城市建筑碳减排路径探讨

建筑能耗水平是多维度、多因素、多变量的综合作用结果,因此建筑碳减排是一个系统性的工程。本文从需求侧建筑本体、城市形态和供给侧能源系统三个角度分析了城市建筑运行能耗的影响因素及其作用机制,并从城市规划、建筑设计、模拟优化、城市联合能源系统、智慧能源管理5个层面提出了系统性的解决方案。

混水系统中流量与温度对供热量的敏感分析及优化建议

某地板采暖住宅小区利用联合能源供暖技术理念,采用大温差楼前混水系统为小区供暖。近几年能耗高出相关标准2-3倍。根据已有数据及2015年的实测数据分析流量与温度对供热量的影响程度,表明温度对供热量的影响大于流量的影响4倍以上,同时低楼层大流量现象可能更严重,因此三次网大流量小温差是能耗居高不下的关键原因。建议根据分户热计量的供回水温差为每户合理分配流量。文中还提出其它一些运行优化建议。