考虑电-氢一体化的微电网低碳-经济协同优化调度

针对微电网中缺乏对碳排放流特性的精确刻画,导致运行层面中微电网的低碳运行方式和经济运行方式之间矛盾凸显,低碳和经济难以兼顾的问题,构建了计及绿电制氢和多能耦合的电-氢一体化运行框架,提出了综合考虑碳排放流和低碳需求响应的微电网低碳-经济协同双层优化调度模型。上层优化调度模型中,以风光储氢一体化工业园区为典型微电网场景,以低碳性和经济性协调最优为目标,将源侧碳交易机制融入调度决策目标中,充分挖掘微电网低碳-经济协同运行方式,以此制定微电网最优低碳经济调度策略;下层低碳需求响应模型中,以微电网用户碳减排所节约的碳排放成本为激励信号,通过建立微电网能量流与碳排放流的映射关系,实现碳排放责任的转移和分摊以及对微电网运行中的碳排放特性精细化评估,进而建立由负荷碳排放强度时空差异性引导用户参与碳减排策略的低碳需求响应(demond response,DR)模型,深入挖掘微电网源-荷间的低碳性和经济性间的协同性。以某工业园区微电网为例,验证了所提模型能有效兼顾系统的低碳性和经济性。

基于转鼓转速传感的中低速新能源汽车联合制动系统控制方法

中低速新能源汽车是常见的交通工具,但是其制动控制存在响应时间长、控制效果差的问题,设计一种基于转鼓转速传感的中低速新能源汽车联合制动系统控制方法。首先,构建基于转鼓转速传感的中低速新能源汽车动力学方程,采集传感信息,然后,考虑开环控制容易导致控制系统的稳定性和鲁棒性差的问题,基于转鼓转速传感的联合制动系统传递函数推导出开环、闭环双传递函数,最后,根据系统传递函数,设计PID控制器的参数,通过PID控制器输出电-液联合制动控制信号,实现汽车联合制动系统控制。实验结果表明:所提方法的速度-位移曲线与现实速度-位移曲线基本一致,加速误差在-0.5 m/s2~0.5 m/s2范围内,平均制动控制响应时间为0.075 s,具有良好的制动控制能力。

基于荷-储碳流模型的电力系统双层优化调度

为减少高耗能机组出力,同时增加风电消纳能力,考虑负荷和储能两类灵活调用资源,提出基于荷-储碳放流模型的电力系统双层经济低碳优化调度方法。基于电力系统碳排放流理论,分别建立负荷和储能设备的碳排放流模型;设计考虑荷-储协同优化的低碳调度策略,在负荷侧建立基于负荷节点碳势的电-碳耦合价格需求响应模型,同时鉴于荷侧降碳调节的局限性,在储能侧建立基于碳流模型的低碳调度策略,实现荷-储协同低碳调度策略;考虑经济性和低碳性,建立包含上层经济调度、下层低碳调度的双层优化调度模型。通过改进IEEE-14节点系统对优化调度方法进行仿真验证,结果表明:提出的优化调度方法在保证经济性的同时,减少了弃风,并降低了高耗能机组出力,从而有效降低了全系统的碳排放。

碳中和目标下电力需求预测体系构建及华东区域电力需求发展趋势研究

碳达峰、碳中和将加速全社会各行各业,尤其是能源系统的转型,而电力行业作为能源枢纽,能源领域在双碳转型过程中将对电力需求带来不可忽视的影响。该文立足于分析双碳目标对于能源电力的影响,挖掘双碳和电力需求的关联性,提出碳中和目标下分行业发展趋势分析思路,构建了一套适应于双碳目标下的电力电量预测方法体系;以华东区域作为典型案例,研究了华东区域碳达峰至碳中和过程中的电力需求发展趋势。研究结果表明,所构建的分析思路和方案体系科学可行,预测结论合理。

基于多目标优化的中低压配电网电力规划研究

为提升中低压配电网的运行安全以及电能供应质量,研究基于多目标优化的中低压配电网电力规划方法。该方法采用双层电力规划模型设计,并通过自适应ε-支配多目标粒子群算法,完成中低压配电网双层电力规划目标求解。测试结果显示:该方法可降低配电网的建设成本以及电压偏差,保证配电网的稳定运行。

计及电动汽车充电需求的城市配电网多场景低碳优化调度研究

【目的】随着光伏、储能、电动汽车负荷在配电网中占比不断增加,高比例新能源的波动性与不确定性给配电网低碳运行带来了巨大挑战。为了有效地减少配电网的碳排放量,【方法】提出了一种考虑电动汽车负荷充电需求的配电网低碳经济优化调度方法。首先给出了基于动态碳排放因子的配电网负荷侧碳排放量计算方法,并针对居民用户、商业用户场景,构建城市配电网多场景下的电动汽车负荷充电模型,并将电动汽车负荷充电状态作为决策变量,以调度成本和碳排放量最小为目标,对配电网进行优化调度。通过在改进IEEE-33节点配电网中进行算例分析【结果】以夏季典型日为例,在可协调SOC调度模式下,居民负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了8.06%、13.92%,商业负荷调度成本和碳排放量相比于无序SOC调度模式分别降低了4.31%、4.87%。【结论】结果表明,针对不同的用户场景,对电动汽车充电负荷采用可协调SOC的充电调度方法,可以有效减小配电网的调度成本,降低配电网的碳排放量。

基于和声搜索的高需求响应低谷负荷过载控制

由于电力系统在低谷负荷时段的负载水平较低,容易出现潮流拥挤、低电量击穿问题,影响系统的稳定性和安全性。为此,提出基于和声搜索的高需求响应低谷负荷过载控制方法。根据配电网拓扑结构,利用和声搜索算法,求解电信号潮流量的具体数值。提取符合和声搜索算法识别需求的信号参量,将低谷负荷解耦处理,构造过载负荷向量,联合相关电量负荷信号,确定低谷负荷过载行为的控制条件,设计高需求响应低谷负荷过载控制方法。实验结果表明,所提方法高需求响应低谷负荷量不超过3.8 kW·h,不会造成低电量击穿问题,能够较好地维护电力系统的稳定运行。

电动汽车充电基础设施需求预测及发展规划研究

结合电动汽车发展现状及充电站特性,根据现有数据,对某市电动汽车和充电设施保有量进行需求预测,得到预测结果,并分析电动汽车充电基础设施发展规划路径,为制定电动汽车充电基础设施发展规划提出参考建议。

中国“十三五”及中长期电力需求研究

合理预测"十三五"及中长期全国和各区域电力需求增长趋势,对科学编制"十三五"及中长期电力发展规划,促进电力工业与国民经济协调发展具有重要意义。设计了经济与电力需求增长的3个可能情景,通过构建的经济与电力需求预测模型体系,预测了各情景下2020和2030年全国及各区域的电力需求。研究表明:"十三五"及中长期中国电力需求增长空间仍然较大,但增速将在2020年以后明显降低,"三华"地区作为全国负荷中心的地位一直不变。预计2020年全国全社会用电量达到7.6万亿~8.4万亿k W·h,最大负荷达到12.7亿~14.1亿k W,"三华"地区用电比重为63.7%~65.8%;2030年,全国全社会用电量达到10.0万亿~11.8万亿k W·h,最大负荷达到17.1亿~20.0亿k W,"三华"地区用电比重为61.5%~63.2%。

“十三五”输电网发展重点研究

"十三五"是中国全面建成小康社会的关键时期,是实现能源电力发展方式转变的重要战略机遇期。根据中国"西电东送、北电南送"电力流特点,未来国家电网发展将呈现东北、西北、西南为送端,华北、华东、华中为受端的基本格局。在总结分析"十二五"国家电网发展成就的基础上,系统阐述了电网发展面临的形势和任务,提出"十三五"期间国家电网发展重点,要加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,促进大型煤电、水电、核电、可再生能源基地集约开发,实施大规模、远距离输电,实现能源资源在全国范围优化配置,推动能源结构调整和布局优化,促进资源节约和生态环境保护,保障能源可持续安全供应。

二腹肌低频调制中频电针刺激对脑卒中后吞咽障碍舌骨位移的影响

目的:探讨二腹肌低频调制中频电针治疗对脑卒中后吞咽障碍患者舌骨垂直抬高及前移的影响。方法:选取我院2012年12月至2014年6月期间脑卒中后存在舌骨上提障碍患者共45例,采用前瞻性随机对照研究方法,分成电针组、电疗组和对照组,各15例。电针组采用连接低频调制中频针灸针刺激二腹肌前腹运动点加手法治疗,电疗组采用低频脉冲吞咽治疗仪加手法治疗,电疗时间及手法治疗各20min,对照组仅给予40min手法治疗,每日一次,疗程4周。收集治疗前后吞钡照影检查中舌骨抬高及前移的幅度,并进行统计学分析。结果:治疗4周后,吞钡照影检查结果显示,电针组与电疗组患者舌骨上抬及前移的幅度较治疗前提高,差异具有显著性意义(P<0.05);电针组与电疗组及对照组相比,差异具有显著性意义(P<0.05)。电针组FOIS评分较治疗前显著性提高(P<0.05);不仅FOIS评分和FOIS评分变化率分别比对照组两项指标都高,而且FOIS评分变化率与电疗组相比,差异具有显著性意义(P<0.05)。结论:针对脑卒中后咽相吞咽障碍患者,采用低频调制中频电,连接一次性针灸针刺激二腹肌前腹运动点,能够有效上抬舌骨,减少喉渗透及误吸风险,改善咽相吞咽障碍患者进食能力,该方法安全可行,有临床应用前景。

冷却介质对低密度聚乙烯电树枝老化特性的影响

低密度聚乙烯是电力电缆的主要绝缘材料,电树枝生长特性分析是评估电缆绝缘性能的基础。为此选用冰水、空气和硅油3种不同介质对聚乙烯进行淬火处理,采用针板电极设计出试样的电树枝生长实验系统,通过实时数字显微摄像系统对试样中电树枝生长过程进行了观测,采用差示扫描量热法分析了试样的结晶度和晶粒尺寸均匀性,采集了试样的局部放电数据并对数据进行了统计分析。试验与分析结果表明:硅油冷却聚乙烯电树枝增长速度与扩散系数均小于冰水、空气冷却试样;3种试样中,硅油冷却聚乙烯结晶度最高,晶粒尺寸分布最均匀,放电量与放电重复率较低;冰水冷却聚乙烯结晶度最低,放电量与放电重复率较高。

供热机组热电解耦技术对比

开展大规模热电解耦技术改造已成为供热机组未来的发展趋势。本文以某亚临界330 MW供热机组为例,从技术原理、技术特点及应用业绩等角度出发,对高中压缸旁路供热、储热供热、电极锅炉、低压缸零出力供热等供热机组常用的热电解耦技术进行了汇总、探讨和比较分析。高中压缸旁路供热技术适用于所有的燃煤供热机组,但其减温减压器、调节阀及相应管路系统运行的安全可靠性有待进一步研究和现场论证;供热机组配置储热罐或电极锅炉装置时,应需要根据当地电网形势、调峰政策、供热热负荷等因素进行优化设计;低压缸零出力供热技术应用于供热机组热电解耦技术改造中成本最低,热经济性最佳,综合优势最大。建议从机组实际情况出发,寻求最适合机组自身特性的热电解耦技术方案。

低碳经济目标下我国电力需求预测研究

低碳经济对电力需求有较明显的影响,节能减排政策的实施,会使我国的电力需求产生巨大转变。文章选取了GDP、人口数、单位GDP能耗和单位GDP碳排放作为变量,为探讨低碳经济实现水平对电力需求的影响,设定了3种情景模式,并利用回归技术分别预测电力需求。最后,通过对比分析预测结果得出结论:电力需求可促进低碳经济目标的实现,我国应以电力为中心,以煤炭为基础进行能源结构调整;低碳经济影响了电力需求结构的变化,在技术进步潜力有限以及经济持续发展的基础上,2020年我国煤电比例应降为59.58%左右。

负荷侧碳排放责任直接分摊方法的比较研究

为了电力系统碳排放责任分摊机制的有效性和透明性,可以考虑从基于电力消费的角度出发在负荷侧直接进行碳排放责任分摊。由于负荷成员在碳排放责任分摊问题上的相互联系,该分摊问题可从合作博弈的角度出发,应用经典的解的概念如Shapley值和广义核仁进行求解。结合该问题的实际特点,分别阐述了基于Shapley值、广义核仁、节点碳迹强度和节点边际碳强度的四种分摊方法的基本原理和计算方法,并总结了相关公理作为衡量标准来对比分析这四种方法。其中,基于Shapley值的分摊方法更能综合评估负荷的位置、负荷成员间的相互影响等相关因素的作用,从而准确地反映出各个负荷成员对于全系统碳排放的实际贡献。最后采用一个PJM-5节点系统算例验证该分摊方法的公平性、合理性和可行性。

灰色计量经济学模型在中长期电力需求预测中的应用研究

提出了一种基于灰色计量经济学模型的中长期电力系统负荷预测方法。通过在传统计量经济学模型中融入灰色系统模型,改善了传统模型的拟合效果,提高了预测精度。在华北地区某市"十一五"电力需求预测工作中,分别用传统计量经济学模型和灰色计量经济学模型对电力负荷进行了预测,结果表明灰色计量经济学模型具有显著的优越性,是一种实用而有效的电力需求预测方法。

考虑需求响应虚拟机组和碳交易的含风电电力系统优化调度

在智能电网和低碳电力的背景下,提出一种考虑需求响应虚拟机组和碳交易的含风电电力系统优化调度模型。首先,将需求侧资源分为可调度资源和不可调度资源,在可调度资源中分别建立了价格需求响应虚拟机组和激励需求响应虚拟机组模型,并分析了两种虚拟机组的运行特点;其次,在优化调度模型中引入碳交易,并提出系统碳减排目标的概念及阶梯型碳排放权价格,分析其对碳排放量的制约情况。在此基础上,引入功率平衡约束、机组出力及爬坡约束、虚拟机组运行约束等,建立了以碳交易成本、火电机组发电成本和虚拟机组运行成本为目标的新型低碳经济调度模型,采用细菌群体趋药性(BCC)算法对模型进行求解。通过仿真算例对不同场景下系统的风电消纳情况和系统的综合运行成本进行了分析。算例结果验证了模型及求解方法的可行性及优越性。

考虑碳捕集系统的综合能源系统“源–荷”低碳经济调度

为应对环境问题,提高能效,以电–气综合能源系统为研究对象,提出了一种以储碳设备为枢纽连接碳捕集电厂和电转气设备的运行模式,建立了一种基于分时能源价格的综合需求响应机制,并构建了考虑碳捕集系统和综合需求响应的电–气综合能源系统低碳经济调度模型。首先分析了碳捕集和电转气联合运行模式对于新能源消纳、降低系统碳排放以及提升各单元运行性能的作用;其次,在分时能源价格机制下,构建了考虑同种能源时移作用的纵向需求响应,以及不同能源替代作用的横向需求响应数学模型;基于综合需求响应和低碳运行机制,构建低碳经济调度模型,实现电–气综合能源系统的低碳经济运行。经修改的IEEE 39节点电力网络和比利时20节点天然气网络耦合系统验证表明,所提出的电气综合能源系统运行模式可有效促进风电消纳、降低碳排放。

一种基于用电行业分类的中长期电量预测方法

针对传统中长期电量预测方法思路单一,忽视不同层次电量预测之间的内在联系而影响中长期电量预测精度的问题,提出了一种基于用电行业分类的新型中长期电量预测方法。首先,设计了适用于电量预测的用电行业分类原则和方法;然后,以8种特性互补的预测方法为基础,建立优选组合预测模型,对待预测区域整体以及各用电行业的电量需求分别进行年度和季度的预测;最后,运用多级预测协调理论建立了一个二维二级协调模型,对上一步的电量预测值进行修正,改善预测精度,得到上下级统一的区域整体以及各行业未来年度和季度的电量预测值。以实际的电量数据进行了算例分析,验证了该方法的有效性。

分层媒质中极低频水平电偶极子在绝缘介质半空间中产生的电磁场

推导出分层导电媒质中顶层极低频时谐电偶极子在绝缘介质半空间中产生的电磁场分布的索末非积分表达式;以海床-海水-空气三层模型为例,水平交流电偶极子位于海水中,采用汉克尔变换及快速傅里叶变换,数值计算了空气半空间中的电磁场分布.结果表明极低频时谐电偶极子在空气中产生的电磁场有可测量的量级.