Integrated energy efficiency evaluation of a multi-source multi-load desalination micro-energy network

With increasing global shortage of fresh water resources,many countries are prioritizing desalination as a means of utilizing abundantly available seawater resources.Integrated energy efficiency evaluation is a scientific method for the quantitative analysis of energy efficiency based on multiple indicators and is very useful for investment,construction,and scientific decision-making for desalination projects.In this paper,the energy efficiency evaluation of the micro energy network (MEN) of desalination for multi-source and multi-load is studied,and the basic idea of comprehensive energy efficiency evaluation is analyzed.The process includes the use of a MEN model to establish an integrated energy efficiency evaluation index system,taking into consideration energy,equipment,economic,environmental,and social factors.A combined evaluation method considering subjective and objective comprehensive weights for multi-source multi-load desalination MENs is proposed to evaluate the energy efficiency of desalination and from multiple perspectives.

考虑灵活性的交直流混联配电网分布鲁棒优化运行

为适应未来配电网交直流混联的配电方式、应对新能源不确定性带来的运行灵活性调节量不足问题,提出一种考虑灵活性的交直流混联配电网两阶段分布鲁棒优化运行模型。首先,在交直流混联配电网架构下,分析其灵活性资源供需关系,定义上调/下调灵活性裕度指标;其次,综合考虑系统中各类约束,构建描述配电网经济性、新能源消纳性与灵活性的优化运行模型,结合数据驱动生成的风光典型场景,采用基于综合范数距离的分布鲁棒优化方法处理风、光出力不确定性,并根据优化变量的出力特性构建两阶段分布鲁棒优化运行模型;最后,对模型进行凸性转化与求解,通过修改的33节点交直流混联配电网算例验证模型的有效性。

基于潮流和复杂网络理论的综合能源系统关键环节识别

综合能源系统(integrated energy system, IES)的关键环节识别对于系统的脆弱性研究和改善有重要意义。针对传统还原论方法无法解释系统层面且复杂网络分析中未考虑能流带来影响的问题,提出一种基于潮流和复杂网络结构的IES关键环节识别方法。首先,建立基于潮流的综合能源复杂网络模型,将IES的数学模型参数和潮流结果引入复杂网络的建模以使模型更加贴合现实的运行工况;其次,基于潮流计算结果和复杂网络参数,提出节点能量度和能量边介数2个评价指标,提高了关键环节识别精度;最后,根据所建立的模型对关键环节进行破坏并观察网络效率的变化,与其他攻击模式进行对比分析,验证了所提方法的可行性。

火灾扰动下北京轨道交通网络化运营脆弱性评价

为评价北京轨道交通网络化运营系统整体面临火灾扰动时的脆弱性,全面提升防控火灾事故风险的能力,基于脆弱性三因素理论,构建适用于网络化运营的4层结构脆弱性指标体系,体系根据核心业务分解为行车组织、客运服务、电力供应、环境控制4个子系统,并对各子系统从暴露度、敏感度、适应度3个维度分解火灾事故发展相关的脆弱性指标;采用层次分析法和模糊综合评价法对系统脆弱性评价进行实证研究。结果表明:使用该指标体系进行评价,网络化运营脆弱性程度在一般和较高之间偏向于一般,与实际情况相符合,同时根据评价结果指出主要脆弱性改进方向建议。上述研究可为相关业务部门从系统整体脆弱性出发持续评估和优化运营防火安全措施提供管理思路和科学依据。

基于暂态能量的多机电力系统网络评价

在结构保持模型的基础上，根据网络中暂态能量的变化规律，定义了支路及割集的脆弱性指标。依赖于该指标值的排序，可以有效地识别出影响电力系统暂态稳定性的关键支路及关键割集，确定网络中的薄弱环节，避免了大量的割集搜索计算。对６机系统进行仿真，验证了所提方法的有效性。

电力系统脆弱性理论研究

在对比传统电力系统安全性分析与脆弱性分析的基础上,给出了绝对脆弱性、相对脆弱性及灵敏度脆弱性3种典型脆弱性的分析模型。对脆弱性研究的主要方面,如基于能量函数的电压脆弱性和基于复杂网络理论的结构脆弱性进行了分析。指出由于电网是一个强实时非线性的复杂网络系统,单一从节点的运行状态(电压)脆弱强度进行分析,忽略网络整体连接效应,存在一定误差与失真。而单一从网络结构,不考虑运行状态及网络约束,也与电网实际运行相违背。提出构建考虑系统固有脆弱特性、系统运行参数、风险评估及其他可能脆弱因素的综合脆弱性指标。

几种评价地下水环境脆弱性方法之比较

地下水体是个非常复杂的综合体,其质量具有明显的随机性和模糊性,地下水环境脆弱性评价是一个典型的定性与定量相结合的问题。传统的DRASTIC指标法适合地下水环境本质脆弱性评价,但不能较好地反映出特殊脆弱性,并且采用加权评分法掩盖了各评价因素指标值的连续变化对地下水环境脆弱性的影响。本文对地下水环境脆弱性评价方法进行了探讨,将模糊数学和人工神经网络理论应用于地下水环境脆弱性评价,建立了基于层次分析(AHP)的模糊综合评价模型和人工神经网络模型,并选用宁陵县为典型区进行了实证检验,对这三种评价方法进行了对比分析。

基于网络信息的暂态稳定性定量分析——支路势能法

基于结构保持的多机电力系统拓扑暂态能量函数,分析了故障后暂态势能在网络中的分布变化特点,提取出基于网络信息的系统失去稳定时的关键特征量,以构建仅依赖网络信息的以支路势能分析为基础的可定性且可定量评价系统暂态稳定性的方法一支路势能法。该方法建立于电力系统网络信息的动态响应轨迹的基础上,指标的计算简单方便,不仅可用于第一摆、且可应用于多摆的稳定性评价,同时还可用于系统失稳模式、脆弱输电环节的识别,且具有在线应用的潜力。NEW ENGL,AND 10机系统的仿真算例验证了该方法的有效性。

面向高比例可再生能源并网的输电网规划方案综合评价

高比例可再生能源并网是未来电力系统的发展趋势,输电网规划方案综合评价应该契合高比例可再生能源并网的新特点。首先介绍了输电网规划方案综合评价的基本要素和评价流程,并从评价指标体系和综合评价方法两个角度对现有的电网规划评价相关研究进行了综述。然后从可再生能源的强不确定性、可再生能源消纳压力、高度电力电子化与交直流混联等三个方面分析了高比例可再生能源并网对输电网规划评价与决策的影响。在此基础上,从评价对象、评价指标、评价方法以及评价结果的应用等四个维度对未来面向高比例可再生能源并网的输电网规划方案综合评价研究进行了展望。

基于暂态能量裕度的电力系统脆弱性评估

电力系统暂态失稳是引发系统灾难性事故的一个重要方面,从暂态稳定角度分析系统的脆弱程度是不可或缺的。电力系统的脆弱水平往往受到天气条件、负荷水平、随机故障的影响,必须合理考虑这些不确定性因素。本文建立了计及气候因素的故障概率模型,提出了从暂态能量裕度角度对电力系统脆弱性进行评估的思想。为避免严重程度高但发生概率小的事故被忽略掉,提出使用概率和能量裕度两个指标来评估系统的脆弱性。借助暂态能量函数定义了事故的能量裕度指标的计算公式,它能反映负荷水平的影响。利用各事故的脆弱性裕度指标还可以识别系统的薄弱环节。借助概率理论和范数理论,利用各事故脆弱性的概率指标和能量裕度指标分别推导出计算整个系统综合脆弱性的概率指标和能量裕度指标的模型,并在此基础上提出了电力系统脆弱性的评估算法。通过算例分析,本文建立的故障概率模型、提出的系统综合脆弱性指标体系以及评估算法是合理有效的。

大容量风电接入系统对网络暂态能量的影响

用网络暂态能量函数分析大容量双馈感应电机(DFIG)的风电机组接入系统后暂态能量在网络中的分布特性,推导出了含有大容量风电的网络暂态能量函数的表达式。以单机无穷大系统和New England10机39节点系统为例进行了仿真计算,结果表明,系统中接有基于DFIG大容量的风电机组时暂态能量在网络中的分布具有聚积性的特点,并且适当地接入基于DFIG的风电机组可以提高系统的暂态稳定性。最后引入支路稳定性指标定量描述含有风电场的系统暂态稳定性。

考虑元件单元信息的电网暂态脆弱性研究综述

在综合分析已有电网脆弱性研究基础上,侧重于电网变化暂态过程演化问题的研究。从基于电网状态脆弱性和结构脆弱性相结合的综合脆弱性角度出发,指出当前单一应用复杂网络理论或李雅普诺夫能量函数研究电网脆弱性尚存不足。通过对基于元件单元信息的电网暂态脆弱性分析,提出计及复杂网络指标变化和暂态能量变化下能量注入有效域的评估思路,重新诠释了电网脆弱性及其概念。对其在电网规划建设、运行控制、调度管理等环节的应用做出相关展望。

暂态能量在高压网络中的散播

通过分析单机无穷大系统失稳时网络中不同部位支路相角差及暂态能量的分布变化特点,指出暂态能量最易在失稳的群间联络线中部或其附近的某一范围内聚积。对多机系统网络,基于网络参数、利用耦合的思想识别网络中的脆弱环节,并进一步揭示网络结构脆弱性与暂态能量分布的关系。研究结果表明:在系统受扰动后的变化过程中,暂态能量越来越多地聚积到网络中脆弱环节的中部或其附近的某一范围内。对6机系统进行仿真分析,验证了所提方法的有效性。

基于云模型的研发网络脆弱性评价研究

基于研发网络脆弱性的概念、表现特征和构成因素,从外部环境、内部结构、成员关系、网络治理能力和风险应对能力5个方面构建评价指标体系,采用基于序关系-变异系数法确定评价指标权重,引入正态云模型提出基于云模型的评价方法。通过对Z生物医药研发网络的脆弱性进行评价分析,识别出成员间产品竞争程度和风险规避能力两个关键脆弱因素,进而提出相应的对策与建议。

计及可靠性的配电网重构模型及其分阶段算法

提出一种计及可靠性的配电网重构模型和分阶段快速方法。通过可靠性指标体系的分析,提出选取平均供电可用率指标和系统供电量不足指标作为表征系统可靠性的核心指标,并考虑传统模型中的系统有功网损指标。以上述3个指标最优为目标函数,构造新的多目标重构模型。针对3个指标量纲的不同和各指标自身特点,构造各指标的归一化满意度函数。为减少新模型的求解时间,提出求解该模型的分阶段快速算法,该算法在重构前期不计算可靠性指标,仅在重构后期才加入可靠性指标的计算,大幅减少了计算时间。算例分析验证了所提出模型和算法的有效性。

新形态城市电网综合评价指标体系

随着清洁能源高比例接入和终端电气化率提升,城市电网的发展将呈现出新特征。为适应新形态城市电网发展的需要,首先重点从清洁能源消纳、供电性能提升、节能高效运行以及经济友好服务4个方面分析城市电网源网荷发展的新特征,然后借鉴国际电力行业常用指标体系,通过筛选能够体现城市电网新形态特征的核心指标和二级指标,构建新形态城市电网的综合评价指标体系,为城市电网的规划、建设及发展提供参考。

基于管网损失率的注水系统能耗评价

针对目前油田对注水管网能耗评价监测的需求,分析了注水管网系统能耗现状及成因,提出按站出口压力建立评价指标和按泵的额定排量划分建立评价指标这2种方法,并运用大量的现场测试数据对2种评价方法的合理性与适用性进行了反复验证与调整;大量管网数据统计分析表明,管网损失率随着流量的增加先增加后减小,存在最高点,并对此进行了理论推理与分析,确认了其存在的客观性;最后确定增加管网损失率作为注水系统能耗评价指标,并给出了评价方法和具体的评价标准数值。该指标可综合评价注水系统的管网能耗,可依此指导管网的运行与改造。

基于DEMATEL-ANP-AEW-TOPSIS的配电网综合能效评估

根据中国配电网的发展特点和基本属性,在保证评估指标的科学性和可靠性的前提下,从电网运行、环境效益、分布式发电效益、经济效益、资源利用效率5个方面提出了适应于配电网综合能效评估的指标体系。针对目前配电网能效缺乏量化评估方法的问题,提出了新的配电网综合能效评价方法,即集DEMATEL、网络分析(analytic network process,ANP)法、反熵权(anti-entropy weight,AEW)法、逼近理想解排序法(technique for ordey preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)于一体的主、客相结合的DEMATEL-ANP-AEWTOPSIS组合方法,并用该方法量化各个层次指标的权重以确定能效评估模型。实际算例结果验证了所提模型和方法可行、实用。

基于FANP的水利水电工程节能降耗评价

从施工企业角度,建立了基于模糊网络层次分析法的水利水电工程节能降耗宏观评价模型,分析了水利水电工程节能降耗评价指标。通过对工程实例节能降耗进行评价,指出利用网络分析法进行综合分析得出的混合权重更接近实际,并提出加大节能投资、优化工程设计、提高资源利用率、增强节能意识等水利水电施工企业节能降耗对策。

区域供水管网综合抗震能力评估方法

为了评估大区域供水管网的综合抗震能力,分析了城市供水管网脆弱性的影响因素,并基于行业年鉴等数据资源建立了中国大陆区域供水管网综合抗震能力分析数据库。利用突变理论和模糊综合评价模型,建立了区域供水管网抗震能力评估指标体系,提出了区域综合抗震能力评估方法,结合720个城市供水管网管材、场地类别、城市类别、抗震设防等数据和评估影响指标,计算了每个城市基础抗震能力、供水管网自身抗震能力和综合抗震能力指数。建立了区域基础抗震能力分级和供水管网综合抗震能力分类标准,对中国大陆城市供水管网进行了分级和分类。利用ArcGIS计算并绘制了区域基础抗震能力分级图和供水管网综合抗震能力分类图。