Overview of the Global Electricity System in Oman Considering Energy Demand Model Forecast

Lately,in modern smart power grids,energy demand for accurate forecast of electricity is gaining attention,with increased interest of research.This is due to the fact that a good energy demand forecast would lead to proper responses for electricity demand.In addition,proper energy demand forecast would ensure efficient planning of the electricity industry and is critical in the scheduling of the power grid capacity and management of the entire power network.As most power systems are been deregulated and with the rapid introduction and development of smart-metering technologies in Oman,new opportunities may arise considering the efficiency and reliability of the power system;like price-based demand response programs.These programs could either be a large scale for household,commercial or industrial users.However,excellent demand forecasting models are crucial for the deployment of these smart metering in the power grid based on good knowledge of the electricity market structure.Consequently,in this paper,an overview of the Oman regulatory regime,financial mechanism,price control,and distribution system security standard were presented.More so,the energy demand forecast in Oman was analysed,using the econometric model to forecasts its energy peak demand.The energy econometric analysis in this study describes the relationship between the growth of historical electricity consumption and macro-economic parameters(by region,and by tariff),considering a case study of Mazoon Electricity Distribution Company(MZEC),which is one of the major power distribution companies in Oman,for effective energy demand in the power grid.

Electricity Generation and the Present Challenges in the Nigerian Power Sector

National development requires adequate electricity supply of which all activities--generation, transmission and distribution leading to it are capital-intensive in terms of funds, natural and human resources. The dwindling power sector government funding coupled with low private sector participation and weak level political will require creative and innovative solutions in addressing the power supply problem in Nigeria. Hence, this paper seeks to examine power sector privatization as a viable option.

电动汽车接入主动配电网协同储能研究应用综述

电动汽车的快速发展和普及已经呈现规模化效应,随着配电网中清洁能源逐渐呈现高比例趋势,规模化电动汽车接入主动配电网作为储能配置参与协同调度成为研究热点。然而在实际应用中,电动汽车参与储能的形式面临诸多不确定性与挑战。为此,分析了协同储能调度的目的及影响因素,从计及需求响应、考虑供需双方、结合多方利益、参与虚拟电厂储能四个方面综述协同储能调度的研究现状,结合国内外应用案例分析探讨其未来发展方向。

源网荷储协同优化的主动配电网日前调度

在“双碳”目标下新能源发展迅速,但其出力的不确定性会影响电网安全稳定运行,主动配电网具备对各类分布式能源组合控制的能力,是解决目前存在的新能源并网问题的有效手段,同时需求响应作为控制负荷侧资源的有效手段,与主动配电网相结合能够有效降低源荷双侧不确定性对电网的影响。构建“源网荷储”协同优化的主动配电网日前优化调度模型,以主动配电网收益最大为目标,综合考虑电动汽车参与需求响应、电网安全、储能电池配置以及各组成单元的成本及约束条件。仿真结果表明:所构建的主动配电网优化调度模型合理,能够降低有功网损,减小尖峰负荷,降低负荷峰谷差,提高配电网收益。

光储充建一体站微电网研究综述

为解决电动汽车及新能源大规模接入带来的电力系统运行稳定和新能源高效利用的问题,光储充一体化模式应运而生,其各单元间源荷储协同交互机理及优化调控策略也成为智能电网亟待解决的关键问题。“光储充放+智能建筑”的光储充建一体站微电网模式因其源荷储一体化、供需互补、灵活调度等特征,成为中国节能减碳、能源转型的发展重点。考虑到其微电网运行模式所要面对的分布式能源强不确定性、孤岛并网运行状态下交互机理不明等挑战,对光储充建一体站微电网各单元模块、关键技术、运行状态等方面进行综述,并对光储充建的研究现状进行总结,探讨其未来的发展趋势和需要面对的挑战。研究成果对挖掘经济激励下各类需求响应资源的调控潜力,保障电网供电可靠性,具有重要理论和实际参考意义。

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。

虚拟电厂落地适应性分析——以阿荣旗奶源基地为例

为研究增设虚拟电厂对阿荣旗奶源基地电网改造的适应性,首先基于虚拟电厂的演进趋势以及我国发展现状,提出一套针对合约型向市场型转型的两阶段虚拟电厂运行优化模型,并基于实际情况选定两阶段的控制设备分别为电锅炉和蓄电池储能进行最优调度仿真。其次基于仿真结果,分析一阶段合约型虚拟电厂中电锅炉作为价格型负荷侧响应的经济收益,以及二阶段市场型虚拟电厂中储能对系统削峰填谷的意义。最后,通过对比虚拟电厂和扩建变电站的传统方案在系统运行稳定性和经济性上的差异,得到“虚拟电厂可以作为响应电力体制改革和清洁能源转型过渡阶段的有效思路”的结论,并根据分析结果对虚拟电厂在现阶段的实际规划和发展提出了建设性意见。

考虑接入电动汽车充电站的虚拟电厂低碳经济调度

风光出力不确定背景下,为解决电动汽车充电站接入虚拟电厂后两者之间的利益协调问题,构建以虚拟电厂运营商为上层,电动汽车充电站为下层的双层规划模型。首先,结合氢能系统以及电热负荷需求响应特性,设计一种源荷协调响应机制,提升系统整体灵活运行的能力。其次,结合虚拟电厂能源-负荷分布情况、碳排放情况以及电动汽车充电站运行计划等因素,制定一种动态定价策略,引导下层电动汽车充电站参与虚拟电厂调度,优先消纳新能源,协调上下层之间的利益关系。此外,引入阶梯型碳交易机制和碳捕集设备,进一步提升系统低碳运行能力。最后,采用CPLEX商用求解器对双层规划模型迭代求解,同时引入联合最优判别机制获取联合最优解,算例结果验证了所提模型及方法在协调不同利益主体的利益关系和降低系统碳排方面的有效性。

电-热-氢综合能源系统鲁棒区间优化调度

储能技术与风电相结合实现电能的时空平移是解决系统运行稳定性问题的有效手段。氢储能具有储存容量大、可实现电热联产联供的优点,具有很大的发展潜能。然而由于风电存在不确定性,氢储能系统在频繁切换工作模式时面临着不确定的热能需求。因此,文中综合考虑氢储能在间歇模式下的热能需求,首先,介绍了氢储能系统接入的电-热综合能源系统基本结构,将风电场与氢储能相结合构成风-氢混合系统;然后,提出考虑风-氢混合系统热平衡需求不确定性的电-热综合能源系统鲁棒区间优化调度模型;最后,基于对偶理论,对所提出的模型转化求解,通过算例对比分析各类情况优化结果,验证了氢储能在促进风电消纳、提高系统能源综合利用率方面的有效性,并证明了考虑电解槽和燃料电池工作温度能提高系统的工作效率并提高风电场并网功率。

迎峰度夏、迎峰度冬电力供需形势影响因素分析

全社会对于电力供需形势和电力安全保障关注度日益提升,极端天气频率、强度、持续时间超预期等因素为短期电力安全保供形势增加了不确定性。本文结合近几年全国电力安全保供实践经验,系统梳理分析影响迎峰度夏、迎峰度冬电力供需形势的敏感因素,包括极端天气、电源结构、一次能源供应、机组非计划停运等。针对上述因素,进一步提出构建多元综合供应保障体系的措施建议。

考虑电-气-热耦合和需求响应的虚拟电厂优化调度策略

热电联产机组以热定电的工作方式无法同时满足冬季供暖效率最大化和电力调峰需求,存在发电出力调节能力不足的问题。针对上述问题,提出了考虑电、气、热能源耦合特性以及需求响应的虚拟电厂优化调度策略。首先,为提升热电联产机组向下调峰能力,引入电制气设备和碳捕集技术,构建新型的热电联产耦合模型。其次,为提升系统运行的灵活性,考虑峰谷分时电价、热价,建立综合需求响应机制。然后,为减少系统发电成本,引入电、热储能装置,以系统总成本和电、热储能运行成本最小化为目标建立虚拟电厂双层优化模型,并根据下层优化模型的KKT(Karush-Kuhn-Tucher,KKT)条件将双层模型转为单层并线性化处理进行求解。结果表明,所提方法的碳排放、运行成本以及新能源消纳率达到最优,提升了热电机组向下调峰能力,满足了系统低碳性、经济性的需求。

计及用户参与和调峰需求的储能配置优化研究

为了对分布式储能潜力进行充分挖掘以提升电网调控水平,提出一种全面考虑储能用户行为及调峰需求的聚合商侧储能配置优化模型。首先,对储能用户参与聚合的自身参与度与从众行为进行研究,建立储能容量模型。其次,综合考虑聚合商参与调峰收益、储能聚合成本、储能成本、储能充电成本,构建聚合商侧储能优化配置模型,并采用白鲸优化(BWO)算法对模型进行求解。最后,以修改后的IEEE33节点系统为例,验证了配置优化模型的有效性和算法的优越性。该模型不仅能得到储能优化配置容量,还能够充分考虑储能用户综合不确定性与电网调峰需求。该模型在国家鼓励多主体参与电力现货交易的背景下,具有广泛的适用性。

《热泵系统参与电网调峰技术规程》编制要点及相关展望

通过简述《热泵系统参与电网调峰技术规程》的编制背景、编制过程、主要内容,对规程编制过程中的要点进行了详细解读,包括提出热泵系统在参与电网调峰过程中的主要技术措施与应用场景,分析参与电网调峰的热泵系统用能负荷与日程,规范负荷削减效果、调峰响应执行效果与调峰响应对能源、经济、环境的影响等热泵系统调峰性能的量化指标与计算方法。进一步进行相关展望,阐述了建筑柔性用能系统对于电网调峰以及可再生能源消纳的重要性。期望通过该规程的制定和实施,更好地规范、引导、促进热泵等建筑柔性用能系统参与电网调峰的应用和发展,令建筑柔性用能成为未来低碳能源系统中的重要一环。

机场服务区光储配置和电能管理双层规划模型

电动汽车的兴起增加了机场服务区内的用电负荷。为此,利用机场周边发展光伏与储能,结合电动汽车停放期间充电特点,建立电动汽车参与价格型需求响应、服务区光储容量配置的双层优化模型。上层模型为光伏与储能设备容量优化配置,以光储配置成本最小为目标;下层模型中提出考虑分时电价与电动汽车停放中不同充电需求的服务区电能优化管理策略,同时,建立电动汽车负荷随机模型与价格型需求响应模型,以充电效益、光储效益最大为目标,建立典型日优化控制模型并优化电动汽车负荷曲线、服务区内储能控制。仿真中考虑光伏出力与充电负荷随机性,通过蒙特卡罗方法消除其对结果的影响,并且分析需求响应不确定性对优化结果的影响。结果表明:考虑分时电价与电动汽车充电效益的光储系统优化配置可节省一次投资费用,利用分时电价政策的充电和光储优化控制可获取更好的经济效益。因此,合理的系统配置与场地利用、充电管理和光储控制,是提高能源利用和经济效益的有效途径。

“双碳”目标下上海市中远期经济增长和电力需求预测

在“双碳”目标背景下,宏观经济和能源结构将对电力需求带来不可忽视的影响。上海作为中国的经济中心和最重要的电力消费市场之一,亟须考虑影响电力需求的主要因素及其变化趋势。利用CGE模型,基于“双碳”政策目标和上海重点产业发展政策预测上海市宏观经济与产业结构,并采用终端能源消费法与分部门分析法预测上海市中远期总体和分部门电力需求变化趋势。研究发现,上海全社会终端能源消费按照政策目标在2030年达峰,而电力需求将在2050年达到峰值,此后工业电力需求随电气化率的提高而逐步下降,交通和建筑电力需求的增速放缓而进入下行通道。因此,建议上海进一步加快产业结构转型,聚焦重点领域的碳中和行动,加速推动绿色技术转型,同时,电力供应部门也需根据电力需求的趋势合理布局,以保障“双碳”目标顺利实现。

新能源电力系统中需求侧响应关键问题及未来研究展望

化石能源短缺和节能减排的双重压力促使中国能源发展方式亟待转型调整。随着新能源发电的规模化并网应用,传统电网正在逐步向着新能源电力系统方向演变,并对其运行控制带来显著的影响。作为一类虚拟可控资源,在新能源电力系统中考虑需求侧响应(DR)可有效克服新能源发电的间歇性问题,提高电网对新能源的利用效率,实现源荷互动与协同增效。文中首先简要介绍了新能源电力系统的基本特征及内涵理念;其次,根据资源的分类及特点,总结了不同类型DR对新能源电力系统的潜在贡献及作用影响;在此基础上,从规划、运行、控制、评价这4个维度对新能源电力系统中DR问题的研究情况进行了总结,并就上述领域值得进一步关注的研究方向给出了相关建议;最后,结合当前国情,对推动新能源电力背景下DR应用及其保障机制建设提出了一些建议。

智能电网运行充裕性的研究框架 (一)要素与模型

为大规模可再生能源发电接入电网后的运行充裕性设计了研究框架。讨论了充裕性与稳定性的关系,发电运行充裕性与装机容量充裕性的关系;回顾了发电运行充裕性的研究现状,提炼问题的要素及形式化描述,拓展其研究范畴及思路。强调电力充裕性还需要有一次能源、输电、市场竞争和环境等相关环节充裕性的保障。

考虑用户电能替代的商业园区运营商多能交易博弈优化决策

我国大力发展清洁能源,并鼓励用户用能电气化,提高电能占终端能源消费比重和清洁能源利用率。在此背景下,以用户综合用能多且用能较为集中的商业园区为对象,提出了考虑用户电能替代的商业园区运营商多能交易博弈优化决策模型。首先构建了考虑用户侧电能替代作用的多维综合需求响应(integrated demand response,IDR)模式,该模式下运营商可以仅通过改变电能价格同时引导用户电、气、热的用能行为,而用户在价格引导下可以将不同类型负荷的转移、增减与替代配合获得更大的需求响应潜力;然后构建运营商与用户的主从博弈决策模型,通过博弈制定售能价格,引导用户优化自身用能以促进风电就地消纳,提升双方利益。最后,以商业园区运营商与3个不同类型的商业用户博弈为例验证了所提模型对促进风电就地消纳与提升主从双方收益的有效性。

基于逆向需求响应的风力发电与储能式空调负荷的调度模型研究

为有效降低电网的弃风率,提出利用储能式负荷可调控吸纳电能的特性,将风力发电和储能式负荷的电力供需关系逆向对调,让风力发电的出力为需求侧"负荷";在"负荷"随机变化波动下,建立以储能(冷/热)式负荷为供应侧"电源"实时满足供应的调度模型,以此让风力发电机组与储能式负荷平稳运行,消纳风力发电的电能。最后,以空调式储热、储冷负荷为例,在需求响应下,仿真验证该模型的可行性;同时验证在该调度模型下,可将风力发电场的弃风率降至10%以内。

考虑联合热电需求响应与高比例新能源消纳的多能源园区日前经济调度

在由风机、光伏电池、燃气轮机、热电联产机组、电锅炉、储气设备、储热设备以及电、热负荷构成的热电联供园区系统的基础上,提出考虑联合热电需求响应的多能源园区日前经济调度模型,进一步提高可再生能源渗透率。仿真结果说明了电转气、电转热、储气、储热设备以及联合热电需求响应对高比例新能源的消纳能力及园区经济效益的提升。