计及光伏和储能接入的牵引供电系统能量管理策略

近年来,为实现电气化铁路“双碳”目标,多项铁路用能优化举措投入实施并取得一定成效,然而,单靠能耗优化治标不治本。为根治电气化铁路碳排放问题,在保证系统稳定运行的基础上,基于智能电网理念,提出计及光伏和储能接入的牵引供电系统能量管理策略。首先,构建计及光伏和储能接入的牵引供电系统;然后,基于电力市场电价及新能源出力,采用日前联合调控、日内滚动调节和实时优化控制铁路用能,并通过分层分级优化,打破各“源”端相对独立、各自为政的壁垒,实现多能互补;最后,通过共享储能模式,降低储能装置闲置率并提高新能源利用率。仿真结果表明,该能量管理策略可在保障系统运行稳定和安全的基础上有效地降低系统的运行成本,同时保持良好的电能质量。

四川省气电容量成本回收机制研究

四川省发展气电是实现“双碳”目标,提升电力调峰调频、确保安全稳定供电的重大举措。2022年四川省出台气电上网两部制电价政策指导意见,明确气电容量电价按一定合理收益回收固定投资成本,电量电价与气价实施联动调整。通过梳理国家及部分省份的气电两部制电价政策,调查分析四川气电的成本构成,研究对气电投资成本回收机制并测算容量电价,提出了容量电价测算原则、方法以及疏导路径的相关建议。研究结果表明:①因地制宜出台气电价格政策有利于推动气电产业健康可持续发展;②实施气电两部制电价有利于通过容量电价回收固定成本且取得合理收益,有利于促进四川气电产业有序健康可持续发展,并通过相对较低的电量电价实现与电力市场逐步接轨,增强市场竞争力;③容量电价按照“谁受益、谁承担”和“合理分摊、动态调整”原则进行疏导;④气电容量电价标准按资本金内部收益率8%对应取值,F机组容量电价标准可为28元/(kW·月),并且容量电费由该省内大工业、一般工商业用户疏导分摊。

基于混合博弈的多区域电-储共享运营模式与经济效益分析

随着用户侧新能源设备与储能装置的广泛接入,如何有效地促进新能源本地消纳与降低储能运行成本变得至关重要。针对多区域间电能与储能资源的共享问题,提出了一种基于主从-演化混合博弈的多区域电能-储能共享运营模式。首先,建立主从博弈模型和演化博弈模型进行优化决策。运营商作为领导者根据各区域供需平衡情况,制定区域内部电价;用户作为跟随者,根据区域电价与跨区交易传输费用信息,基于演化博弈模型调整自身用电量与区域选择概率。其次,考虑到各主体利益诉求不同,建立了运营商和用户的收入与成本模型,并以最大化双方收益、最小化与电网交互电量为目标函数,得到运营商的定价策略、共享储能配置与充放电策略,以及各主体的最终收益。最后,通过算例分析验证了所提运营模式的有效性。

计及动态能源价格和共享储能电站的多主体综合能源系统双层优化调度策略

可再生能源不确定性背景下,为协调综合能源运营商、电热负荷聚集商及共享储能电站之间的利益关系,提出一种电热综合动态定价机制,基于综合需求响应特性,引导电热负荷聚集商参与综合能源系统运营商优化,促进储能高效应用和新能源就地消纳,实现多利益主体互利共赢。以综合能源系统运营商为主体,以电热负荷聚集商和共享储能运营商为从体,构建一主多从的综合能源多运营主体系统优化模型。充分挖掘共享储能运营商的运行模式,包括充电、放电和提供备用等模式。采用CPLEX对主从博弈模型迭代求解,算例结果验证了模型及方法的有效性。

通信运营商通信设备实际功耗与电量分摊比例的研究

本文对现阶段通信运营商基站用电现状进行归纳总结,深入探究通信运营商基站用电电量分摊比例精准化的需求,展示了4G与5G设备功率比较以及引电的方式等。基于大量基站实际用电量与额定电量的统计分析,给出了可参照的基站设备实际功率比值。同时,基于现有通信运营商基站实际用电情况给出了电量分摊比例精细化管理、设备变化缴费周期计算、推行全面站址供电转改直以及新绿色能源与节能降耗应用等一系列通信运营商基站电量电费管控策略建议和具体解决方案。

电能路由器交流侧模块化变流器分布式一致性协同控制

针对电能路由器交流侧模块化变流器的协同控制,以及孤岛运行模式下提高系统频率稳定性的需求,提出基于虚拟同步机算法的电能路由器交流侧变流器本地控制策略,以及基于一致性算法的变流器分布式二次控制策略,实现了系统频率与电压的二次控制以及有功、无功功率按比例分配控制。所提分布式一致性协同控制策略结合了多智能体理论,只需建立稀疏通信网络完成相邻分布式发电单元的信息交互,系统灵活性高、冗余性好,可做到变流器模块即插即用,不受线路阻抗因素干扰,改进变流器的功率分配精度。最后,结合半实物实时仿真机和DSP控制板搭建了三电平变流器的半实物实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。

计及配电网潮流约束下基于广义纳什议价理论的工业用户共享储能配置

共享储能为储能的商业化应用开辟了新方向。该文针对大工业用户合作投资运行共享储能的应用场景展开研究,以额定容量和额定功率作为决策变量,考虑各用户在共享储能全寿命周期中的总净收益,以及用户与共享储能进行功率交互引起的所在配电网潮流动态变化,基于广义纳什议价理论建立了共享储能合作博弈模型。由于原问题耦合了配电网潮流约束,又是含有幂次项的高度非线性混合整数规划问题,难以直接求解,故对原模型进行了两步处理:首先将原问题等效转化为集体利益最大化和合作收益分配2个连续的子问题依次求解,其次配电网潮流采用线性化近似模型。最后,该文基于一个18节点配电网中的4个大工业用户拟合作投资共享储能的案例,设置了4个对比场景验证所提模型的有效性。结果表明,所提工业用户共享储能配置方法不仅能够按贡献更为公平地分配合作产生的收益,以保证用户合作的积极性,还综合考虑了网-荷-储的联动,使得配置结果更加贴合实际,更具应用价值。从经济性的角度,所提合作投资共享储能方式使得不同用电行为之间的差异性得以充分利用,经济效益显著,为大工业用户进行用能管理提供了新思路。

面向源荷互动的建筑电网数据共享现状与展望

数字技术与能源融合构建是推动绿色低碳技术攻关的重要工具,而数据共享则是促进产业深度融合、推动全链条创新的关键抓手。在未来新型电力系统中,基于数据共享的源荷互动有望成为助推智能电网和建筑能源系统低碳转型发展的关键环节。如何有效协同建筑等用户侧与电力系统,实现供需两侧数据的有效互通,是迫切需要探索的核心问题。本文针对当前建筑等用户侧与电力系统供给侧之间的电力数据共享现状及发展趋势进行了研究。首先,调查了建筑供、需两侧对用电数据的监测与应用现状。接着,对当前建筑与电网的互动模式与机制进行了详细综述。最后,结合未来发展需求,提出了相关发展趋势及政策建议,旨在为建筑能源系统的低碳发展及建筑更好地融入整个低碳能源系统提供有益参考。

基于共享介质争用访问机制的电采暖设备自适应控制方法

“煤改电”背景下大量电采暖设备的无序接入,极易造成尖峰负荷、引起电压波动甚至越限,影响电能质量与用电安全。针对这一问题,提出了基于共享介质争用访问机制的电采暖设备自适应控制方法。通过刻画电采暖功率变化与区域内电压分布关系函数,分析了各节点电压波动的关键影响因素。以此为基础,构建了以家庭为最小控制单元的电采暖设备自适应控制方法实施架构:采用自组织映射(SOM)神经网络得到家庭近期活跃的电采暖设备数量,进而借鉴通信网络中信道访问与数据传输冲突监测机制,使电采暖设备通过实时采集本地环境信息和电气信息进行自主控制和冲突规避,实现了无需通信的自适应控制。仿真结果验证了所提控制方法在减小用电尖峰负荷、平抑负荷曲线及抑制电压越限方面的有效性以及在实时控制方面的优越性。

能源安全格局下新型电力系统发展战略框架

构建新型电力系统是实现碳达峰、碳中和战略目标,确保能源安全转型的关键路径;电力系统作为当前规模最大、层次复杂、强非线性的人造系统,是未来能源转型的核心,而新能源发电的波动性、随机性将使电力系统安全面临严峻挑战。本文结合我国能源安全转型面临的新形势、新挑战,明确了能源安全涉及的供给、环境、经济、科技等方面的内涵;探讨了能源转型的发展目标与战略路径,阐述了新型电力系统对于能源安全的重要性;剖析了影响新型电力系统安全发展的电源、电网、负荷、储能、市场、技术等关键环节。研究认为,需从应急预警、共享互济、安全防御3个层面着手,构建新型电力系统安全发展所需的核心体系;进一步提出了新型电力系统发展路径研究的基本思路,以期为新型电力系统构建及安全发展研究提供基础参考。

电动自行车共享换电系统的设计

为提高新能源电动自行车的充换电效率,设计了一种智能共享换电系统。该系统架构包括设备层、云平台层和应用层3个层次。该系统结合共享换电模式的应用创新,给出了系统换电柜模块的设计方案,并对控制系统模块的重要元件进行选型和设计,构建了换电APP模块软件系统。通过对该共享换电系统的应用分析,发现该系统使用起来方便快捷、节能环保、绿色低碳,应用效果较好,并具备推广价值。

考虑P2G-VPSA联合供氧和弹性共享电价的虚拟电厂优化调度

针对西藏地区高原供氧需求和高渗透可再生能源在时空尺度的差异性问题,提出一种经济、低碳的虚拟电厂集群调度策略。以最小经济成本为目标,考虑电转气-变压吸附分离空气制氧联合供氧模式,在热电联产的基础上建立电、氧、热三联产供需侧灵活响应机制,通过能源聚合商发布实时群内共享电价,引导集群优化。运用Gurobi求解器进行求解,设置4种情景进行对比分析,算例表明相较于其他情景,所提策略对虚拟电厂集群提升经济效益和降低碳排放的综合效果最优。

电力现货市场环境下考虑新能源的调节成本分摊机制研究--以安徽电力为例

大规模间歇性新能源并网是致使电力系统实时平衡及安全稳定运行任务繁重的原因之一。为建立合理分摊机制,疏导由此产生的系统性调节成本,基于系统性调节成本的典型分摊机制调研,按“谁受益、谁承担”的原则,结合安徽电力系统调节特性、能源发展规划以及电力现货建设情况,设计与安徽电力现货市场发展阶段相适应的新能源参与的系统性调节成本分摊机制,为其他电力现货试点省份提供经验借鉴。

基于数据安全提升的电力数据共享实践探索

按照数据主体、数据重要性、敏感性对电力数据进行分级分类。以数据分级分类为依托,实施数据对外共享多维防护措施,健全数据共享机制,强化数据共享合规,保障共享全环节的数据安全。构建数据共享高效、共享流程合规、安全责任明晰的数据共享管理模式。实践证明,该模式可在保障数据安全的前提下,实现电力数据的高效、合规共享。

共享铁塔运维技术的研究

共享铁塔实现了电力通道资源的再利用和综合利用,极大地节约了土地资源,避免了重复建设与重复投资,充分体现了资源节约和环境友好的理念。为协调电力和通信,本文从总体要求、巡视、检修检测、技术资料管理等方面研究了共享铁塔的运维技术。

基于区块链的电力物资供应链数据协同共享管理探究

电力行业是我国国民经济的重要组成部分,同时也是各行各业得以发展的基础,近些年来,我国的电力行业受到的重视程度越来越高。但是电力物资的供应在当前则成为了制约电力行业发展的关键问题,其中主要的影响因素包括质量问题、合同问题等。本文针对影响电力物资供应的各项因素,分析了采取区块链技术进行电力设备物资供应链管理的方法,通过充分地对数据链上下游进行管理和信息共享,来提升电力物资供应的质量稳定性和可靠性,期望对我国的电力行业发展形成一定的帮助。

电力大数据的用户复工复产计划分配模型

在分配用户复工复产计划时存在效果和性能不理想的现象,为此,基于电力大数据和数量柔性契约,构建了用户复工复产计划分配模型。根据电力大数据中蕴含的企业信息,将复工复产计划通过数量柔性契约原则发送给用户,同时制定约束条件。根据计划分配运行机制的变化性特征提取结果,调整复工复产计划分配机制。在电力大数据的支撑下,得到最优机制,并计算复分配功率,将分配带宽的利用率作为分配是否拥堵的量化指标,建立分配模型,实现了用户复工复产计划的分配。实验结果表明:所提模型的利用率和分配均衡度均具有较好的分配效果,且分配效率和分配性能较高。

基于霍尔器件的微型分时计费电能表的研制

为了缓解峰谷电能供应的压力,设计了基于霍尔器件的微型分时计费电能表,包括霍尔传感器测量电路、取样电路及信号处理单元电路以及分时电能计量、显示,功率显示的软件设计。该电能表采用89S52单片机作为控制核心,DS1302为外围时钟电路芯片,通过max232串口电路完成与PC机通信,实现分时计费参数设置。理论计算及实际测量结果表明,该电能表符合设计指标,检测精度达到2%,能满足实际民用要求。

城市综合交通供电系统的协调控制策略

电气化轨道交通车辆和电动汽车将是未来城市电网负荷的重要组成部分,其供电系统安全运行的意义重大。根据牵引供电系统和电动汽车充电的特点,同时考虑可再生能源的有效利用,提出了基于直流微电网的城市综合交通供电系统,描述了系统的基本组成和拓扑结构。为了保证系统各单元的稳定运行,提出了基于DBS和低带宽通信的协调控制策略,将系统运行划分为4种工作模式,并通过电压信号同步预处理环节对各模式间的切换信号进行了优化;同时利用各单元的信息交换能力,提出了基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制,实现了分布式电源间的功率均分。仿真结果表明,该控制策略可以维持直流母线电压的稳定,实现系统的功率平衡,为城市综合交通供电系统的运行提供支撑。

面向电力业务需求的P圈/快速重路由混合故障保护算法

为解决电力通信网络所承载的不同等级业务的区分保护问题,文中在共享风险链路组(SRLG)的约束下,提出了一种面向电力业务需求的P圈/快速重路由(P-cycle/FRR)混合保护算法。针对通信网链路光缆芯数差异及不同的电力业务需求,实现了具有部分多链路故障恢复能力的电力业务分级保护。仿真结果表明,所提出的算法可保证网络重载情况下高优先级业务的故障恢复时间、业务阻塞率等关键指标,能够有效地支撑与电力系统生产安全相关的高等级业务信号故障的快速恢复。