分布式能源区域调控系统功率柔性控制方法

为了实现直流电压稳定控制以及保证功率的实际传输效果,提出分布式能源区域调控系统功率柔性控制方法。架构二层控制层,以直流电压斜率控制和直流输电线路的功率损耗为主要目标,通过本地电压控制器和全局功率控制器,控制电压和功率,均衡电压和功率之间的冲突;主要控制层中的下垂控制器依据电压和功率的控制结果,修正功率参考值,计算功率控制结果。测试结果表明:光伏出力结果与额定值相差低于5 MVA,风机出力结果与额定值相差低于1 MVA,在1 s内完成直流电压的稳定控制,且具备功率参值的修正功能,能够保证电压和功率的实际输出效果。

中俄油气能源区域经济一体化研究

在"一带一路"倡议的背景下,中俄两国在油气能源合作领域的举措不断深化,为建立长远性合作共赢的能源区域经济一体化打下了基础。从开放共赢的新平台角度,对中俄两国油气能源合作的互补性现状进行分析,可以发现两国需加强全方位的油气能源合作力度以保证能源供求的顺畅进行。同时,中俄两国还需在拓宽油气能源合作的投融资渠道,加快建设区域性油气能源交易中心的合作进程,不断深化油气能源合作的交流平台等方面加强合作,以有效提升中俄油气能源区域经济一体化的深层次发展。

关键能源区域远程安防监控系统的开发与应用

济钢在已有网络的基础上开发了关键能源区域远程安防监控系统。该系统主要有远程安防、远程监控、远程集中录像、语音对讲、数据采集、远程设备管理等功能。系统应用后,实现了关键能源区域无人值守,确保了生产过程安全稳定地运行,提高了控制和管理水平,项目综合效益达898万元。

含垃圾能源化处理及电动汽车负载的区域综合能源系统协调优化

传统能源系统互相独立、欠缺联动,容易导致能量的浪费,并且能源结构也难以优化。区域综合能源系统具备多能互补、高效利用的优点,是提高能源利用效率和环保性的重要改进技术。为了利用垃圾蕴含的能量和电动汽车负载端的能源消纳,文中建立一个考虑垃圾焚烧和电动汽车负载的区域综合能源系统模型,利用模型进行系统的优化调度研究。论文分析了系统内的多能源能量流通关系,而后对系统内的各种能源转换设备及电动汽车进行分析,引入垃圾能源化处理,将热能转化为电能,并利用电动汽车进行电能消纳的模式,得出区域综合能源系统的能源效益最大化的模型。通过python进行算例分析,结果表明,含垃圾处理和电动汽车参与的区域综合能源系统既能提高能源的利用效率,又能带来更优的经济效益。

计及经济性的高比例新能源区域电网的不同储能类型的容量配置对比分析方法

随着可再生能源在中低压电网中规模化发展,以锂电池储能和小型抽水蓄能为主的多耦合储能系统在低压区域电网迅猛发展。以含储能的高比例新能源区域电网的经济性为目标函数,综合考虑偏远地区自然资源分布情况,对区域电网的储能系统进行配置优化,并对系统的最优配置进行性能分析。采用多目标优化算法,从系统设备的运行状态、最优配置方案和经济性角度出发,分别对含锂电池储能和小型抽水蓄能的区域电网进行分析。结果表明,风光抽水蓄能系统在经济性、供电可靠性和电能损失方面均优于风光锂电池储能系统。针对两系统最优配置方案各组件运行状态进行分析,可知锂电池储能的调峰能力和能源储存效率高于小型抽水蓄能装置,但其使用寿命较短且安全性较差,从长远角度考虑,使用小型抽水蓄能装置更为合理。

基于深度强化学习的电-气区域综合能源系统安全校正控制决策方法

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,建立安全校正控制的目标与约束条件。然后,构建基于DDPG的安全校正控制模型,设计目标奖励和各种约束条件奖励,提出结合基于综合灵敏度的安全校正知识经验设计目标奖励函数,使调整具有方向性,且目标奖励考虑能量枢纽(energy hub,EH)的经济效益及其可再生能源消纳;通过智能体离线训练,使其能够在线做出实时最优的安全校正控制策略,预先产生专家经验数据集存放于经验回放池,提高训练速度和收敛性。最后,通过含EH电–气区域综合能源系统仿真算例验证了所提方法的有效性。

考虑政府参与的区域能源互联网协同演化研究

区域能源互联网将为“双碳”目标的实现提供安全经济的保障,聚焦其市场建设中存在的市场体系不完善、运行机制不健全等问题,构建了能源产品交易者、第三方服务商和能源互联网平台的三方市场主体演化博弈模型,分情景分析了能源互联网市场建设不同阶段的主体均衡策略,初期存在市场失灵需要引入政府监管,待市场机制完善后,政府仅充当“守夜人”即可实现市场的稳定均衡。研究发现:第一,在REI市场建设初期,交易者和服务商容易存在损人利己的机会主义行为,需要政府通过REI平台发挥监管职能;进入成熟期后,主体间的良性合作无需政府监管便可实现系统稳定均衡,并产生社会正外部效应。第二,主体的初始意愿较低时往往需要平台起到示范作用刺激均衡实现;平台通过政府激励和处罚发挥监管职能,适当的政府激励和较强的处罚力度能够刺激均衡实现。第三,平台可以通过控制搭便车收益来抑制市场中的机会主义行为,促进博弈系统实现理想均衡。

基于工业互联网架构的企业中台在多能源区域集控的研究与应用

为提高多能源区域集控调度后机组的发电效率,开展基于工业互联网架构的企业中台在多能源区域集控方法。参照工业互联网架构,部署多能源区域集控架构,设计基础设施层(Iaa S层)与平台层(PaaS层);引进企业中台,设计集控过程中的业务走向与带宽,建立多能源区域之间的通信与资源交互;基于经济性角度,建立多能源区域发电成本目标函数、发电排放目标函数与备用补偿目标函数,根据能源消耗之间的关系,设计集控与能源调度中的约束条件,完成多能源区域的集控与综合调度。以某地区大型发电企业为例,设计实例应用实验,实验结果表明:设计的集控方法应用效果良好,该方法可以提高多能源区域的发电效率,通过此种方式,提高企业对外供电服务能力。

基于碳交易-绿色证书联合交易机制的含CHP-CCS-P2G耦合的区域综合能源系统低碳经济调度

提出一种基于碳交易-绿色证书联合交易机制的含热电联产机组、碳捕集和电转气设备联合运行的区域综合能源系统低碳经济调度模型。首先,分析碳交易和绿色证书交易机制的运行原理并构建其模型;同时,研究绿证交易价格变化对可再生能源消纳的影响。然后,在热电联产机组中引入碳捕集和电转气设备,构建热电联产机组、碳捕集和电转气设备联合运行的模型,将碳交易-绿证联合交易机制引入该模型中,并且分析热电联产机组联合运行模式下的电力、热力耦合特性。最后,在算例中通过设置不同的调度场景进行对比分析,结果表明该策略可有效降低碳排放,扩大可再生能源上网空间,使系统的运行更加经济。

考虑灵活性资源和多能共享的低碳区域综合能源系统联盟-配电网博弈优化调度

随着全国碳交易市场政策落地,为充分挖掘区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)低碳减排能力,提高多区域综合能源系统接入主动配电网(active distribution network,ADN)的经济交互效益,提出了考虑灵活性资源与低碳交互结构的区域综合能源系统联盟参与配电网调峰调度的优化调度策略。建立了以主动配电网为主体,区域综合能源系统联盟为从体的主从博弈模型。主体以最大化交互效益目标制定分时电价策略,从体成员间通过联络线实现多能共享,考虑碳交易制度以供能与碳交易成本之和最小为目标,响应主体电价策略,建立了下层多区域综合能源系统联盟合作博弈优化模型。引入包含需求响应、储能和电动汽车在内的灵活性资源,配合碳捕集-电转气耦合机组优化联盟内部各系统的低碳供能策略,满足联盟负荷需求。基于纳什议价理论完成联盟成员合作收益的分配。通过算例验证所提策略能够有效减少各区域综合能源系统碳排放,并保障主从交互经济效益。

计及用户热耐受度的区域综合能源系统韧性评估及提升研究

区域综合能源系统韧性评估涉及电力、燃气、冷热及建筑物等多元素特性,极端自然灾害的发生可能造成区域综合能源系统基础设施的严重损坏,尽管现有方法已部分考虑了区域热网动态特性,但对于长时间供热缺失造成的用户生命健康影响考虑不足。针对这一问题,提出了考虑用户热耐受度的韧性评估及提升方法。首先,建立了建筑物室内环境和用户热舒适度的耦合关系模型,提出了计及用户热耐受度的韧性评估指标,进而提出面向区域综合能源系统的韧性评估流程。其次,建立了极端天气灾前、灾中和灾后三阶段的韧性提升调度优化方法,实现了区域综合能源系统运行成本和停供能损失的兼顾。最后算例分析表明,所提方法填补了传统区域综合能源系统韧性分析中对于用户生命健康考量的缺失,实现了多能源经济效益和用户感受的双重提升。

计及能量互济的多区域综合能源系统多目标双层优化

多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目标赋予权重因子,建立多目标优化模型;调度层以日运行成本最低为目标函数,并计及区域能量互济的作用。分别采用线性权重递减的粒子群优化算法和整数线性规划方法求解规划及调度问题,实现了二者的协同优化。算例分析表明:双层优化策略将IES的运行特性纳入规划过程,提高了规划方案的可行性;应合理配置多目标优化的权重因子,以实现多目标的合理折中;区域能量互济能够优化IES的运行方式,提高综合效益。

面向多元灵活资源聚合的区域综合能源系统主动调节能力评估与优化:关键问题与研究架构

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)通过对多元灵活资源的整合与协调,在本地多能源供需平衡的基础上优化可调节能力,进而通过共享可调节量实现跨区域能量互济,有望提升能源利用效率,在深入挖掘海量用户可调节潜力,充分发挥系统灵活性价值方面发挥着重要作用。该文首先系统分析多元灵活资源聚合下构建RIES的驱动力和瓶颈,对现有研究概况进行综述。基于当前研究路径,从RIES主动调节能力时空动态演变规律深度挖掘、复杂非线性动态RIES主动调节能力优化、多RIES集群分布式最优协调3个方面,分析RIES研究过程中的关键问题。在此基础上,从RIES“主动调节能力评估、自治协调优化、集群协同控制”3个共同影响系统经济稳定运行的重点问题提出多元灵活资源聚合下RIES的研究架构,并对关键研究内容进行分析和阐述。

基于博弈竞价的区域综合能源系统运营弹性增强策略

能源系统故障可能导致巨大的经济损失,因此,提升能源系统的运营弹性具有重要意义.为了提高区域综合能源系统在市场机制下的弹性,本文提出了一种基于博弈的能源竞标策略.首先,建立了区域综合能源系统模型,其中包括能源控制中心、能源枢纽、储能系统和用户聚合商.为了在市场环境下通过价格引导弹性增强,构建了基于Stackelberg博弈的能源竞标框架,通过调整能源零售价格和需求响应激励价格等策略,以减小能源缺口并降低价格波动.考虑到参与者间的隐私保护,设计了双层迭代定价算法.最后,通过仿真算例说明了所提策略在保证供需平衡的同时有效抑制价格波动,从而降低经济损失.

基于供冷/热系统质-量调节的区域综合能源系统动态最优能流计算

区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的最优能流计算是求解RIES的设备配置、优化调度、故障分析等问题的基础。考虑供冷/热和供气管道传输能量的动态特性,建立RIES动态最优能流计算模型,其中基于特征线法获得了供冷/热管道和供气管道动态偏微分方程的代数解析解。针对基于供冷/热系统质–量调节模式下管道能量传输时滞变量造成RIES的动态能流计算模型难以求解的问题,提出采用分段插值法获得供冷/热管道两端节点温度之间关系的近似表达式并加入动态最优能流计算模型中。此外,针对优化模型中供冷/热系统的流量与温度相乘的双线性项,提出一种能够缩紧松弛间隙的分段凸包络松弛方法将原混合整数非线性优化模型转化为混合整数二次约束规划模型,能够在保证计算精度的同时实现高效求解。最后以某个RIES算例进行分析,验证了所提方法的计算准确性和高效性,并与常用的质调节模式相比,表明在供冷/热系统质–量调节模式下能找到经济性更优的RIES运行点。

多主体参与的区域综合能源系统集中-分布式需求响应机制

区域综合能源系统是能源互联网建设背景下能源供给体系的重要发展方向,随着城镇区域内微能源网、虚拟电厂等具备电网互动能力的新用能主体相继出现,该文针对区域综合能源系统需求响应这一重要调控问题,提出一种考虑区域系统运营商与区域内多用能主体利益协调的实现机制。首先,针对传统集中式调度在保护用户信息和控制自主权方面的不足,构建了由运营商集中调度、新用能主体分布协同的集中-分布式架构。其次,针对运营商和各新用能主体的调峰责任分配和利益协调问题,引入区域调峰需求响应市场,并设计了相应的奖惩机制,在激励用户的同时,规范市场行为。此外,考虑供能安全性和新能源不确定性,建立区域供能系统和新用能主体双层用能优化模型,实现多能互补和能源梯级利用。最后,通过算例验证了所提机制的合理性和有效性,运营商和各新用能主体获得更高收益,且数据交互量少、业务流程简便,适用于现行市场机制下的实际应用场景。

基于图论的区域综合能源服务商交易路径优化

随着电力体制改革的不断推进,区域能源服务商数量不断增加,电网结构日益复杂,购、售电交易双方之间的可选路径增多。在此背景下,提出了区域能源服务商交易路径两步选择法。首先基于p-中位模型的区域能源服务商交易路径第1步优化选择,考虑综合建设运行成本、能源站与负荷中心的最短路径距离、用户负荷需求三方因素,构建多目标优化模型,作用于区域综合能源服务商的站址规划;然后,基于OD矩阵和双约束重力模型提出了区域能源服务商交易路径第2步优化选择,以电能传输量最大和区域能源服务商日运营利润最大为目标函数,作用于多个区域能源服务商之间的能源传输路径选择。采用枚举法和Dijkstra算法对所建模型进行求解并通过算例仿真证明该模型能够有效降低网络损耗成本,减少弃风弃光量,提高区域能源服务商的运营利润。

区域能源与数据中心融合项目应用实例分析

本文以南京市某区域能源与数据中心融合项目为例,对融合前后冷热源系统设计方案进行对比,阐述了融合系统方案设计要点,并简要分析了融合项目的经济性,提出区域能源与数据中心融合模式可以实现“1+1>2”的效果,应积极推广使用。

满足多元需求的区域综合能源系统经济性对比评估

在共同建设低碳社会,加快能源转型,实现“双碳”目标形势下,为解决我国能源结构调整等各类问题,区域综合能源系统成为满足我国生态工业园区电力、供冷和供热需求的合适方案。区域综合能源系统由燃气轮机子系统、余热锅炉及汽轮机子系统、太阳集热发电子系统和氨水余热吸收制冷子系统组成。通过采用能量分析法和㶲分析法进行经济性评估,该系统输出电量为765.00MW,输出冷量为11.70MW,能源利用效率达63.15%。区域综合能源系统的经济性优于分供式系统,在未来有着很大的发展前景。

论区域集中能源站安装施工工法

区域集中能源站是指在多个用户集中区域内,由能源站、供能管道和多个末端建筑物组成的独立系统,是为用户提供冷、热、卫生热水需求的一种能源系统。区域集中能源站是目前冷热源设备系统中技术含量最高、设备类型最多、系统最复杂的系统之一。本文结合工程实例介绍了该区域集中能源站的安装施工工法,以供参考。