Electricity-Carbon Interactive Optimal Dispatch of Multi-Virtual Power Plant Considering Integrated Demand Response

As new power systems and dual carbon policies develop,virtual power plant cluster(VPPC)provides another reliable way to promote the efficient utilization of energy and solve environmental pollution problems.To solve the coordinated optimal operation and low-carbon economic operation problem in multi-virtual power plant,a multi-virtual power plant(VPP)electricity-carbon interaction optimal scheduling model considering integrated demand response(IDR)is proposed.Firstly,a multi-VPP electricity-carbon interaction framework is established.The interaction of electric energy and carbon quotas can realize energy complementarity,reduce energy waste and promote low-carbon operation.Secondly,in order to coordinate the multiple types of energy and load in VPPC to further achieve low-carbon operation,the IDR mechanism based on the user comprehensive satisfaction(UCS)of electricity,heat as well as hydrogen is designed,which can effectively maintain the UCS in the cluster within a relatively high range.Finally,the unit output scheme is formulated to minimize the total cost of VPPC and the model is solved using theCPLEX solver.The simulation results showthat the proposed method effectively promotes the coordinated operation among multi-VPP,increases the consumption rate of renewable energy sources and the economics of VPPC and reduces carbon emissions.

Comprehensive zoning of biomass energy heating in EU countries reference for China from European experience

Heat is the largest energy end-use in the world,accounting for about 50%of global final energy consumption.In 2019,the International Energy Agency pointed out that the development of renewable energy heating has become a key way for the global response to climate change,environmental pollution control,energy transformation and sustainable development.Biomass energy as a priority for the development of renewable heat sources has been valued by countries around the world.Developed earlier in the EU countries,their biomass heating technology is more mature,and their policy system is more comprehensive.Accounting for 86%of the total renewable thermal energy consumption,biothermal energy in these countries has achieved significant effect and become an important driving force for the decarbonization of the heating industry.This practice has a very high demonstration effect globally.This paper constructs a comprehensive zoning theoretical framework of biomass energy heating and utilization in the EU countries.Based on the calculation of the supply and demand potential of biomass energy heating system,the FCM method is used to quantify the status of biomass resource utilization in 28 EU countries.The results show that there are significant differences in the utilization of biomass energy heating in the EU countries,which can be divided into five categories of comprehensive zones,which are the key development category(Finland,Sweden,Denmark,Estonia,Lithuania and Latvia),resource priority category(Austria,Croatia,Bulgaria,Romania,and Slovenia),policy-oriented category(Germany,Italy,Portugal,and Cyprus),good-potential category(Czech Republic,Hungary,Greece,Spain,Poland,France,and Slovakia)and under-developed category(UK,Netherlands,Belgium,Ireland,Luxembourg and Malta).At the same time,this paper discusses the characteristics and causes of biomass heating utilization of different types of EU countries,and summarizes the mature heating systems and rich experience in the EU countries with China’s current heating situation and its future challenges concerning renewable energy development.Finally,this study provides some implications for China’s clean heating development,energy efficient use,energy supply security and energy structure upgrade.

基于改进蚁狮算法的家庭用电优化调度

为了充分挖掘用户侧需求响应能力,平抑用户的负荷波动及降低用户的用电成本,提出了一种基于改进蚁狮优化算法的家庭用电优化调度方法。首先构建了家庭用电优化调度模型,并将峰均比和平均等待时间作为惩罚量引入用电成本得到综合成本函数。其次采用差分进化机制改进了传统的蚁狮算法。最后基于实时电价和临界峰值电价进行仿真,结果表明,改进的蚁狮算法可以有效的降低用户的用电成本,维持用电舒适度,并与粒子群算法、遗传算法和蚁狮算法进行对比,验证了所提算法有较高的稳定性,更强的全局搜索能力,收敛效果更好。

考虑保供电需求的光储微电网优化配置及电能质量评估

针对用户日益迫切的保供电需求以及光伏出力与负荷用电的随机性、波动性引发的电能质量的问题,建立了考虑保供电需求的光储微电网双层优化模型,并对规划配置的微电网电能质量进行评估。该模型以等效净负荷标准差和弃光率最小为上层优化目标,以微电网有功功率损耗最小为下层优化目标,以储能满足保供电负荷的保供电需求作为附加约束条件,采用遗传算法求解。然后设计源、网、荷三类指标,采用组合赋权法确定各指标权重,实现对微电网电能质量的综合评估。最后以改进的IEEE-33系统验证了所提模型的有效性。结果表明考虑保供电需求后能够提高微电网电能质量,并在一定范围内保供电负荷越大时越能提高微电网电能质量和用户满意度。

基于组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价

考虑到当前综合能源系统研究缺乏完善的需求响应量化评估方案,难以在优化运行层面综合评估需求响应效益这一问题,提出了一种基于改进AHP群决策—CRITIC组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价方法。首先,从综合能效性、社会经济性和需求侧互动性三个维度构建了需求响应效益评价指标体系。其次,采用一致性和权重拟合性更优的指数标度法构造判断矩阵,降低赋值误差,并通过AHP群决策法确定主观权重,从而削弱主观极值偏差对权重的影响;在由CRITIC法确定客观权重后,基于最小欧氏距离建立组合权重模型,并通过非线性规划求取最优组合权重;针对评价等级信息的模糊性与隶属等级的随机性,采用正态灰云白化权模型确定指标分类等级与场景评分。最后,以北方某综合能源系统为例,根据用户参与需求响应方式设置了4种运行场景,分析了不同需求响应对系统运行的影响与作用,算例结果表明所提指标体系与评价方法科学有效。

考虑需求响应和热能梯级利用的园区综合能源系统多目标优化调度

园区综合能源系统(Park-level Integrated Energy System,PIES)供能设备多样,能源耦合机制复杂,是典型的复杂能源系统。为实现PIES低碳经济运行并提升风电消纳量以及解决系统因用能结构不合理导致的能源利用效率偏低问题,文中建立了电热需求响应模型优化负荷,并充分考量能量的“质”与“量”,基于热力学第一、第二定律建立了对系统碳排放约束性较强的综合能效模型,并将系统的热负荷根据能源品位进行细化区分,依据热能梯级利用理论,建立了能量耦合设备的数学模型。最后结合系统经济成本目标及系统综合能效目标建立了园区综合能源系统多目标优化调度模型,实现针对系统内各设备出力的调度。算例分析表明,文中提出的优化调度方案能够在提升系统风电消纳率及运行经济性的同时兼顾系统的低碳高效运行。

考虑阶梯式碳交易与电热需求响应的综合能源系统经济调度

在能源安全新战略背景下,推动可再生能源发展、降低碳排放将是未来发展趋势。为了消纳大规模风电的弃风功率以提升电网的调峰能力,首先考虑阶梯式碳交易机制,采用碳交易市场,利用碳交易价格达到控制碳排放的目的;其次基于分时电价形成用户用电舒适度与用热舒适度,构建电热负荷需求响应模型,在掌握电锅炉、储热装置和热需求可时移特性的基础上,通过风电供给价格弹性系数描述风电出力与电锅炉协议电价之间的变化;最后通过综合满意度指标评估负荷响应能力,构建了考虑需求响应和阶梯式碳交易机制的含蓄热式电锅炉综合能源系统优化调度模型,实现系统经济运行,并采用CPLEX求解器对所构建模型进行求解。结果表明所提方法能够有效促进风电消纳,减少碳排放量且有效降低系统运行成本。

计及共享储能与光伏的园区多用户综合收益优化

针对含共享储能与户用光伏的园区场景,文中提出一种用户侧综合收益双层优化方法,充分挖掘共享储能灵活性及用户用电需求差异性,在实现用户整体经济效益最优的同时提升光伏消纳能力。模型上层为月前优化阶段,以用户月度用电成本最低为目标,考虑系统能量平衡、储能充放电约束以及储能荷电状态约束,优化工业用户最大用电功率,降低需量电费;模型下层为日前优化阶段,综合考虑用户综合收益及光伏消纳能力,以上层优化结果为约束条件,兼顾功率、储能等约束,提出共享储能充放电功率及用户与电网交互功率等日前优化策略,在用户月度整体经济性最优的前提下,实现用户侧每日经济效益的优化。最后,以南方某实际园区作为算例验证了文中所提方法的有效性。

考虑碳排放的新能源电网电力交易动态定价方法

随着“双碳”目标的持续推进,传统的电力交易体系面临新的挑战。为促进实现碳交易与电力交易市场的衔接,文章在考虑区域碳排放的基础上提出了一种基于电网需求侧响应的电能定价方法。首先,考虑碳减排激励及可控负荷参与调峰响应的经济补偿,建立考虑碳排放及调峰成本的负荷调动成本模型;然后,基于博弈思想,将需求侧储能装置及可控负荷作为灵活性资源,制定了需求侧参与的电能定价体系,并构建了1-K型Stackelberg主从博弈决策模型;最后,针对定价问题的非线性特点,采用遗传算法的逆向归纳法对模型进行求解,并进行了实例验证。仿真结果表明,文章提出的考虑区域碳排放的新能源电网电能定价方法能够促进电力系统的最优运营,可实现新型配电网效率、效益双提升。

当前大城市交通问题的思考与路径选择--中国城市交通发展论坛第37次研讨会

中国城市交通基础设施建设由增量向存量发展,新兴交通方式迅速崛起,个性化出行需求与集约化供给要求间的结构性矛盾日益凸显。探索解决当前大城市交通面临突出问题的有效路径,是城市可持续发展之所需。中国城市交通发展论坛于2024年7月5日在广州市举办了2024年第3次(总第37次)常规研讨会,主题为“当前大城市交通问题的思考与路径选择”。与会嘉宾聚焦转型期城市交通规划面临的机遇与挑战、新技术新思维对行业的冲击、绿色交通方式的发展困局与突破路径等方面展开研讨,提出多项城市交通转型升级发展策略。本次论坛由中国城市交通发展论坛组委会主办,广州市交通规划研究院有限公司承办。

考虑需求响应的风光热联合出力优化调度

目前,以风力、光伏为代表的可再生能源发展迅速,但受电网调节能力弱、需求侧资源未充分利用等因素的影响,出现严重的弃风弃光现象。首先,在风光电站与光热电站联合并网的基础上,采用电加热装置将未消纳的风电与光电转换为热能储存于光热电站的储热系统中,构建风光热联合发电系统模型;其次,引入激励型需求响应,按用户响应时段的不同进行区分,采用基于用户响应量差异的阶梯型激励机制,建立考虑激励型需求响应的风光热联合出力调度模型,实现源荷协调调度;最后,调用Cplex求解器,以系统综合成本最优为目标进行日前调度优化,对比分析了不同模型调度结果,验证了所提模型在提升系统风光消纳能力和降低系统综合成本方面均具有有效性。

沿江货运铁路通道布局及实施方案研究

完善沿江货运铁路通道布局对于充分发挥铁路绿色低碳优势、缓解长江三峡“肠梗阻”问题、加快构建综合立体交通走廊、支撑长江经济带经济发展等具有重要意义。研究首先分析沿江货运铁路通道现状及存在问题;其次,从综合交通的角度出发,统筹考虑铁路趋势运量、“水转铁”运量、“公转铁”运量进行近期(2030年)、远期(2035年)、远景(2050年)需求预测;最后,提出铁路通道布局和分期实施方案,即规划沿江货运铁路通道由北辅助通道、中通道(轻快通路、普货通路、专线通路)、南辅助通道组成。按照“两步走”进行实施,一是对长荆铁路、鸦宜铁路进行扩能改造,二是规划建设常岳九铁路等构建沿江货运专线通路。

考虑需求响应优先级的配电终端虚拟电厂优化调度研究

虚拟电厂技术提升了分布式能源消纳潜力、填补了电网调度盲区。为引导用户参与电力调度,在激励型需求响应购电协议基础上,构建了包含智能家居负荷和冷热联供建筑相变储能系统的虚拟储能模型,并量化分析各类资源可调度裕度;以用户响应特性为指标,采用熵权法评估各类用户负荷的动态响应性能,设置虚拟储能参与调度的动态响应优先级;以虚拟电厂收益最大为目标,综合考虑资源购电成本、电热平衡等因素,提出了集分布式电源和智慧社区激励响应负荷的终端虚拟电厂优化调度模型,采用改进光线寻优算法对模型求解。结果验证了所提方法的有效性。

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。

多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统优化调度

对源侧进行低碳化改造、荷侧辅以综合需求响应策略有利于“双碳”目标的实现。为此,提出一种多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统低碳优化调度策略。源侧在碳捕集电厂中引入储液罐,形成碳捕集电厂的综合灵活运行方式,并构建计及碳捕集电厂和电转气设备的新型联合运行模型;在荷侧分析需求侧资源在不同时间尺度下的响应特性,建立不同时间尺度下的价格型、激励型需求响应模型,通过源荷协调配合提升系统的低碳性能;提出源荷互补的综合能源系统多时间尺度低碳调度策略,构建含综合需求响应的日前-日内-实时调度模型。算例结果表明,所提模型能够充分利用源荷资源参与调节,实现系统低碳、经济、稳定运行。

综合能源系统优化调度方法实现

为减少系统的碳排放量并降低系统的运行成本,在系统中加入了碳交易机制和需求响应,利用电负荷与热负荷的需求响应,实现区域综合能源系统的电能与热能的优化调度,从而降低系统的运行成本。最终根据实例分析表明,加入碳交易机制,并且考虑需求响应的综合能源系统,能够同时保证系统的经济性与环保性。

基于GQFD的战役仓库综合管理能力需求分析

针对战役仓库综合管理能力需求分析问题,提出基于灰关联分析的质量功能展开(grey quality function deployment,GQFD)方法。依照战役仓库“任务-能力”分析需求思路建立战役仓库综合管理能力需求分析模型,在战役仓库综合管理能力需求分析模型的基础上,建立灰关联分析的战役仓库综合管理能力质量屋模型,最终计算得到了以仓库业务自动化处理能力为最重要需求的战役仓库综合管理能力需求重要度排序,并通过实例分析验证了该法的可行性和有效性,为下一步战役仓库的规划和发展提供了重要依据。

考虑需求响应和碳交易的含P2G综合能源系统低碳经济调度

电转气(power to gas,P2G)技术是提升综合能源系统灵活性与能源利用率的有效途径。为进一步发掘P2G对综合能源系统的可调节能力与碳减排影响,文章提出一种考虑需求响应和P2G参与碳交易市场的优化调度模型。根据系统负荷特性建立了电热综合需求响应模型;结合碳交易机制背景,考虑P2G对碳交易机制的激励作用,建立系统综合碳交易成本模型;以运行成本最小和弃风量最小为目标函数,建立了综合能源系统低碳调度模型,并通过三种场景对比验证所提模型的有效性。通过对需求响应调节能力、机组出力情况、碳价以及弃风惩罚系数分析发现,需求响应有效提高了系统经济型与用能灵活性;考虑综合碳交易成本模型下,合理制定碳价及弃风惩罚系数能有效促进系统低碳经济运行。

基于GQFD的装备综合保障能力需求分析

针对当前部队装备综合保障能力无法很好适应部队快速发展需要,为解决在分析过程中存在主观因素较多、需求指标标准模糊以及可靠性不强等问题,运用一种基于灰关联分析的质量功能展开(GQFD)方法。通过构建装备综合保障能力需求分析质量屋模型,引入灰关联分析法,概述了GQFD的分析过程以及求解步骤,并通过实例应用分析,计算得到了以协同配合能力为最重要需求的装备综合保障能力需求重要度排序。与其他方法相比,该分析结果符合现阶段我军装备保障发展规律,验证了该方法的可行性和有效性,同时也对装备综合保障力量在下一步规划发展过程中应重点满足的需求提供了有效参考,从而提升装备综合保障效益。

基于数据挖掘的江苏省艺术类行业城市就业需求力评价

为明确各地市艺术类行业的就业需求趋势状况,找出就业需求影响指数,利用主成分分析与聚类分析方法,选取13个代表性指标对江苏省13个地级市的艺术类行业就业需求进行综合评价与等级划分。结果显示,江苏省13个地级市艺术类行业就业需求综合评价得分排名为:苏州市、南京市、无锡市、南通市、徐州市、常州市、盐城市、淮安市、连云港市、扬州市、宿迁市、镇江市与泰州市。其中,就业需求旺盛地市为:苏州市、南京市、无锡市、南通市;就业需求平稳地市为:徐州市、常州市、淮安市、盐城市、连云港市;就业需求不足地市为:镇江市、泰州市、扬州市、宿迁市。美术与艺术设计类、音乐表演舞蹈类以及编导戏曲类行业是影响艺术类行业城市就业需求评价的主要因素。江苏省应重视就业平稳状态与需求不足状态地区的艺术类行业就业态势,利用科学合理的方法提高各地市的就业需求景气值。