考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法

“双碳”目标下,我国电力系统亟需深度脱碳转型,传统以煤电为主的电力能源结构将发生根本性转变。研究火电机组的有序退出,实现安全、经济的低碳化转型是新型电力系统建设的重要课题。为此,该文提出一种考虑火电有序退役的源-网-储协同多阶段规划方法,在保证绿色、安全新型电力系统建设的基础上,提升电力系统低碳化转型经济效益。首先,建立可考虑火电机组退役的源-网-储协同多阶段规划模型。然后,设计模型线性化及求解加速方法提高模型运行效率。最后,以HRP-38测试系统为典型算例,提出在碳排放限额约束及新能源占比逐渐提高共同影响下的火电发展及退役路径,并从惯量需求等角度评估含火电机组有序退役的多阶段规划模型的有效性。

考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化研究

针对综合能源系统规划面临可再生能源波动性强、出力不确定性等问题,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化方法。首先,运用拉丁超立方抽样生成基础风、光场景集,并基于改进的k-means算法进行场景削减;其次,以运行成本最低、碳减排最优、污染物减排最优构建多目标优化模型;最后,提出系统容量-成本两阶段规划优化求解策略,并选取南方某商业园区进行规划仿真。仿真结果表明,文章所构建的综合能源系统两阶段规划模型能够在保证系统经济性的同时兼顾环保性,并满足用户多种用能需求。

基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)聚合分布式电源和负荷侧可调资源以统一整体参与能源市场交易,成为了提升新能源消纳、挖掘负荷侧需求响应潜力的有效途径。在此背景下,构建了基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度模型。日前阶段以市场运营收益和用户用能满意度最大化为目标,构建了虚拟电厂多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标问题的帕累托最优解,并提出综合效益指标对解进行筛选;实时阶段以偏差惩罚成本和弃风成本最小化为目标,构建了虚拟电厂鲁棒优化模型,考虑了热电联产机组(combined heat and power,CHP)灵活热电比对风电消纳的促进作用。最后,对某实际虚拟电厂进行算例分析,研究结果表明所提方法能够在保证虚拟电厂综合效益的前提下提高其能源利用效率。

面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法

重大社会事件融合了信息、物理、社会多元信息,增大了传统电力应急资源规划的难度和复杂度,为此,提出面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法。分析电力应急资源规划的信息、物理、社会耦合因素,引入负荷重要度来量化重大社会事件对应急资源规划的影响,给出整合应急服务点规划与应急资源配置的两阶段规划框架;建立考虑负荷重要度的停电风险量化指标,综合考虑负荷停电风险、服务点投资成本和应急服务时限约束,构建应急服务点多点多目标规划模型,并提出基于ε约束的多目标模型求解方法;考虑应急资源需求的不确定性,提出基于区间优化的应急资源优化配置模型,并将原区间优化模型转化为乐观优化问题和悲观优化问题进行求解。算例仿真结果验证了所提两阶段规划方法的有效性。

基于加油站改造的油电混合能量站多阶段规划策略

随着油改电趋势的持续发展和电动汽车渗透率的提高,传统加油服务商将部分加油站改造为集成加油与快速充电的油电混合能量站是一种颇具前景的战略。针对此趋势,研究城市内油电混合能量站的多阶段规划策略。考虑到长期内电动汽车对传统燃油车的替代和用户补能目的地决策理性,基于用户均衡模型建立栅格化区域中充电或加油需求分布的预测方法。协同考虑快速充电设施的逐步建设和加油设施的拆除,提出含站内储能系统的油电混合能量站的多阶段规划优化模型,并基于布劳威尔不动点定理将其转化为不动点问题形式,进一步通过将充电和加油设施规划解耦,设计一种迭代算法以有效求解规划问题。算例仿真给出的仿真结果表明,所提策略能有效协调充电设施与加油设施建设,适应交通电气化趋势,所采用的均衡需求分配相比传统的社会成本最优的需求分配方法更符合用户理性决策的实际情况,能够获得更加合理的规划方案。

内嵌运行优化与动力电池梯次利用的光储充换电站多阶段规划

针对目前电动公交车充换电站规划过程中未充分考虑建设方案的过渡过程、运行策略与规划的交互影响、退役动力电池的充分利用等问题,提出了一种内嵌多时间尺度运行优化与动力电池梯次利用的光储充换电站多阶段规划方法。充分考虑不同的时间尺度,构建包含动力电池与储能单元多阶段容量配置、阶段内设备使用方案确定与日内优化运行的3层优化框架;分别针对容量配置和日内运行构建优化数学模型,并制定动力电池正常使用、预备退役、梯次利用直到淘汰的具体使用策略;基于充换电站规划与运行的相互作用关系,提出一种嵌套优化的求解方法,分别采用变种群规模的遗传算法和CPLEX求解器求解上、下层优化模型。通过算例仿真分析验证了所提模型和方法的合理性与有效性。

考虑增量用电负荷分配的煤改电/煤改气联合分阶段规划

随着我国供暖改造规模的不断扩大,如何根据各种供暖方式的优势及特点研究最优的清洁化供暖改造方案对于我国能源结构转型,缓解环境危机具有重要意义。提出了一种考虑增量用电负荷分配的“煤改电”、“煤改气”联合分阶段规划方法。首先,基于发电能源结构和清洁能源实际发电量构建了“煤改电”增量用电负荷分配模型,精细化分析“煤改电”产生的新增电量。然后,以“煤改电”、“煤改气”分阶段改造方案为决策变量,以用户供暖支出的经济成本、供暖改造的环境成本和能源成本为优化目标,构建“煤改电”、“煤改气”联合分阶段规划模型。最后,利用向量序优化算法对模型进行求解。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

考虑交通网与配电网耦合基于数据包络分析的电动汽车充电设施多阶段规划方法

近年来,电动汽车快速增长带来了对充电设施需求的增长,但当前普遍存在着充电设施数量与电动汽车规模不匹配、布局不合理等问题,原因在于充电设施的规划未考虑规划时序和交通网的需求。为此,提出一种考虑交通网与配电网耦合的电动汽车充电设施多阶段规划方法。首先,基于用户均衡配流原则,构建交通网与配电网的耦合模型,采用蒙特卡罗抽样方法生成多场景下的车流量分布情况;然后,将规划周期分为多个阶段,以用户充电满意度、经济性和电压波动性为优化目标,建立基于数据包络分析方法的多阶段规划模型;最后,以IEEE 33节点配电网与12节点交通网组成的耦合网络作为算例,采用改进的自由搜索算法进行求解,得到各阶段的优化配置方案。仿真结果表明,所提方法得到的规划方法能够使充电设施的规模更好地匹配电动汽车数量的增长。

基于两阶段规划法的有源配电网综合电压优化控制

针对目前有源配电网调压对象单一且分布式电源(DG)和传统调压手段协调性差的问题,提出了一种基于两阶段规划的有源配电网综合调压方法。首先,通过第2阶段确定分接头位置和电容器投入组数的状态,并由差分进化算法确定第1阶段各个时段内各DG的最佳有功和无功输出。然后,将第1阶段的DG最佳输出反馈给第2阶段,再根据动态规划(DP)算法确定次日最优的电压控制预案。MATLAB仿真算例表明,与传统调压法相比,所提的两阶段规划法可更好地协调DG的出力。

计及电动汽车负荷的智能配电系统多阶段规划模型研究

电动汽车(plug-in electric vehicle,PEV)的大规模接入使得传统配电网的规划方法和模式发生了变化。为此,提出了一种计及PEV负荷的智能配电系统多阶段规划模型及其求解方法。首先,在考虑PEV负荷接入和系统规划可靠性指标要求的条件下,以配电网建设和运行成本最小化为目标,构建了包含变电站、分布式电源(distributed generation, DG)和线路在内的智能配电系统多阶段规划模型;其次,在考虑系统充裕度要求和经济性要求的条件下,提出了一种新的多阶段规划模型求解方法,通过模型简化和倒序运算,实现了智能配电系统多阶段规划模型的快速求解;最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的可行性,并且分析了PEV渗透率和充电模式对智能配电网规划结果的影响。

考虑风电接纳水平及负荷增长的海上风电场多阶段规划

现有海上风电场规划建设鲜有考虑建设时序,多属于静态单阶段规划,易造成初始规划方案与中、后期的运行间缺乏有效衔接的问题,为此,提出一种考虑风电接纳水平的海上风电场多阶段规划方案。建立以购电成本最低为目标的日前市场竞价模型来评估电网对海上风电的最大接纳水平,获得未来多年不同负荷水平下区域电网对海上风电的最大接纳水平及上网电价;在此基础上,将规划周期分为若干个阶段,以投资年份、风机数量、风机位置及风机所属投资阶段为优化变量,建立以风电场净收益最大化为目标的海上风电场多阶段规划模型。算例验证了多阶段规划模型相较于单阶段规划模型在提升海上风电场经济效益上的有效性。

基于阶段规划的高职教育工学结合模式探索

文章分析了传统高职教育工学结合模式存在的局限性,提出工学结合要综合考虑企业、学生、专业和学校教学实际等因素,以企业需求为导向,学校办学为核心,学生实践为载体,把工学结合分三个阶段规划实施：需求分析与合作企业选定阶段、培养方案开发阶段、教学实施设计阶段,并指出了阶段实施工学结合模式的关键。

阶段规划的工学结合模式评价和监控体系建设

高等职业教育工学结合工作是一项系统工程,建立科学合理的工学结合评价和监控体系是这一系统工程中的重点环节。文章针对＂基于阶段规划的高等职业教育工学结合模式＂的三个阶段,提出了一套＂以过程监控为重点、结果评价为导向＂的动态评价体系,针对基于阶段规划的工学结合模式分阶段提出了各自的监控方法、监控重点和评价要素,突破了以往对工学结合改革实施过程的刚性要求,在构建系统、动态的监控和评价工学结合体系方面是一个有益的探索。

大众快速客运系统路线的二阶段规划法

大众快速客运系统（ＭＲＴ）路线二阶段规划法首先在交通中区范围内进行ＭＲＴ的交通影响区优化，然后再在交通小区范围进行路线合理步行区优化．该方法符合ＭＴＲ系统的特点和路线设计的要求，减少了计算量，应用于鞍山市轻轨路线的设计。

科技项目函审分派的两阶段规划方法

文章提出了项目评审分派的两阶段规划方法。其中,第一阶段利用混合整数规划模型最大化最小项目领域匹配度,第二阶段利用0-1整数规划模型最大化平均项目领域匹配度。该方法合理规划了待评项目与评审专家的研究领域匹配关系,科学制定了相对公平的项目评审分派方案。通过算例验证了该方法的有效性,并对其进行了实际应用。

基于两阶段规划模型的跨域服务流程动态构造方法

为了应对来自网络计算环境下业务流程跨越协同过程中层出不穷的业务需求,提出一种基于两阶段规划模型的跨域服务流程动态构造方法.第一阶段,利用跨域服务协同语义模型,基于层次任务网络规划方法,构建满足用户业务需求的跨域抽象业务流程;第二阶段,在各域内部对抽象业务流程确定的候选服务集应用图规划数据流验证模型,构建最终的跨域可执行服务流程.方法在保证了业务需求与跨域服务流程逻辑结构的语义一致性的同时,满足了跨域服务流程中数据流的一致性,为网络计算环境下管理域间的业务协同和互操作提供了更为实际可用的可执行服务流程.原型系统实验及实例验证说明该方法的正确性和有效性.

基于最小费用的基础设施承载能力优化配置二阶段规划方法

基于基础设施网络模型,构建了一个用于基础设施承载能力优化配置的二阶段规划集成模型。第一阶段,阐述了怎样根据该模型进行承载能力的评价和承载能力结构的分析,并定义了基础设施网络的关键节点和关键边;第二阶段,在应用第一阶段评价结果的基础上构建了最小费用的目标函数,说明了怎样根据基础设施承载能力提升目标和特定的优化策略进行网络中需扩容的边和节点的选择。最后引入一个示例对该模型的应用进行阐述,说明了二阶段模型的具体应用过程,同时也指出了需要进一步开展的研究工作。

考虑建设时序的园区综合能源系统多阶段规划

园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)的工程建设往往分为多期,但目前PIES的规划未考虑系统建设时序,并假设在整个规划周期内负荷水平保持不变,造成了规划前期冗余配置、超前投资,后期设备容量短缺、供能质量下降等诸多问题,严重影响了PIES的经济效益。因此,提出一种考虑建设时序的PIES多阶段规划方法。将规划周期分成若干个阶段,随着园区负荷水平的不断提升,在每个规划阶段期初增加设备投入,以满足长时间尺度下负荷增长的需求。首先,建立各能量生产、转换、储存单元数学模型;在此基础上,以计及投资、运行和维护费用的全寿命周期成本最低为目标,以每个规划阶段的设备运行和功率平衡为约束,建立PIES的多阶段规划模型,并采用混合整数线性规划算法进行求解,得到各规划阶段的最优配置方案。最后,通过算例验证了多阶段规划方法在提升园区供能经济性、促进光伏消纳等方面的有效性。

考虑综合能源站柔性调控作用的城市配电网多阶段规划方法

随着城市经济发展与终端用能电气化的普及,以制冷用电为首的电负荷需求持续增加且峰谷差情况愈发严重化,导致现有配电网运行负担逐渐加重。在此背景下,将综合能源站(IES)作为多能流耦合节点,在配电网中引入多能协调互补及蓄能移峰功能,计及多个阶段负荷发展及多类型负荷特征,提出在IES柔性调控作用下的配电网多阶段规划方法。基于IES能流结构及其运行机制,分别在不同气候类型地区负荷模拟场景下,以总规划期内投资与运行经济性最优为目标,建立由线路、变电站和IES构成决策对象的配电网双层多阶段规划模型,规划与运行层模型通过决策变量关联达成一体化协同求解。通过修改后的IEEE 33节点配电系统对所提方法的有效性进行校验,并进一步将所提方法应用于某地实际152节点配电系统,分析不同负荷特征下配电网规划运行效益、负荷峰谷差调节效果及IES运行状况,得出计及IES的城市配电网规划方法的实用性结论。

基于广义多能流模型的综合能源系统多阶段规划

综合能源系统打破了不同能源子系统之间的壁垒,提高了供能可靠性和能源利用效率。在工程中,综合能源系统规划周期较长,并以单阶段规划方法为主。但该方法易造成规划前期设备利用效率不高、规划后期设备容量不足与供能可靠性下降等问题。针对单阶段规划方法的不足,提出了一种基于广义多能流模型的综合能源系统多阶段规划方法。首先建立了广义多能流(multi-energy flow,MEF)模型;其次以全生命周期成本最小为目标、以广义多能流网络方程为约束,建立了综合能源系统多阶段规划模型,采用混合整数线性规划算法对其进行求解,从而得到各规划阶段的设备和线路配置方案;最后,以华北某待建园区综合能源系统为例进行了仿真分析,验证了多阶段规划的有效性和经济性。