基于双层博弈的配电网与多综合能源微网协调优化

为充分挖掘综合能源微网(integrated energy microgrid, IEM)的潜在价值,促进可再生能源消纳,针对同一配电网下的多个IEM协同管理问题进行研究,提出了一种基于双层博弈的配电网-多IEM协同优化模型。对于IEM模型的构建,考虑在热电联产机组中加入碳捕集系统以及电转气装置,用来获取低碳效益。同时,针对IEM中可再生能源与负荷不确定性问题,采用鲁棒区间规划进行处理。首先,构建配电网运营商(distribution system operator,DSO)与IEM联盟系统模型框架,分析其不同主体间的博弈关系。其次,对于双层博弈,分为主从博弈与合作博弈。DSO作为博弈领导者,以自身效益最大为目标制定电价引导IEM联盟响应。IEM联盟作为博弈跟随者,以自身运行成本最小为目标,通过成员间互相合作能源共享响应DSO的决策。同时采用纳什谈判理论解决IEM联盟的合作运行问题,使用二分法与交替方向乘子法结合求解模型。最后,在算例中验证所提模型与方法的可行性和有效性。

考虑主动配电网下多区域综合能源系统间电能交互的优化调度策略

碳达峰碳中和的背景下、主动配电网(active distribution network,ADN)下多主体间能源共享有助于消纳弃风弃光。但随着各微网内风机光伏容量日益增加,每日微网净负荷峰谷趋势变化明显。传统分时电价逐渐很难发挥对微网的削峰填谷作用。提出考虑主动配电网下多主体能源共享调度策略,以主动配电网向下级微网的售电收益减去向主网购电成本所得净收益最大为目标函数,充分考虑下级多微网在电网议价下以微网自身运行成本最低为目标的调度自主性,运用卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)条件将下级多主体电能共享联盟运行成本最低的目标转化为上级目标的约束条件。引入KKT乘子,同时运用大M法对非线性约束进行线性化处理,提高模型求解速度。在MATLAB的Gurobi环境下,对连续的上下层耦合变量乘积进行离散化处理。最后,在IEEE33节点的主动配电网算例中验证所提模型的有效性。

风光储互联综合能源系统时间序列潮流计算方法

为了满足系统潮流计算精度、时间和收敛速度需求,提出风光储互联综合能源系统时间序列潮流计算方法。依据风光储互联综合能源系统运行结构,分别建立能源转换设备和能源互联网时间序列潮流模型。采用牛顿-拉夫逊法设计系统时间序列潮流模型求解流程,实现风光储互联综合能源系统时间序列潮流计算。设计实验验证风光储互联综合能源系统结构、耦合元件参数和潮流值。分析结果表明:该研究方法计算系统时间序列潮流迭代6次,耗时20ms,与系统时间潮流值的误差小于0.1,可以满足系统潮流计算时间、精度、收敛速度需求。

“十四五”期间新疆电力系统综合能源服务发展的远景探究

“四个革命、一个合作”的能源安全新战略及“30·60双碳”目标是“十四五”期间我国能源事业高质量发展的方向和路径。全面发展电力系统综合能源服务是加快能源变革转型的必然趋势。结合新疆综合能源服务发展的现状和优势,探究在“十四五”期间,新疆电力系统综合能源服务的发展方向和未来远景,为我国全面贯彻落实能源革命及清洁低碳发展提供研究方法和开拓发展思路。

考虑新能源消纳的火电机组多时间尺度调度方法

在火电机组工作过程中,受到新能源消纳能力评估方法的影响,导致调度后机组新能源消纳比例较低,由此,提出考虑新能源消纳的火电机组多时间尺度调度方法。深入分析电力用户的需求响应情况,建立符合电力市场发展需求的调度模型。依托于概率分析算法,设计新能源消纳能力量化评估方法,得到新能源弃电率;结合消纳评估结果,从日前、日内2个尺度设计多时间尺度优化调度策略,按照长时间、短时间2种尺度,根据储能设备变化功率实时修正日内调度方案;将遗传算法与变异交叉操作相结合,获取最优调度解。算例分析结果表明,应用所提出的调度方法后,火电机组的新能源消纳比例有所提升。

基于可再生能源的CCHP系统综合性能研究

为高效利用丰富的可再生能源,并同时满足用户多样化能源的需求,采用可再生能源实现冷-热-电联供系统(renewable energy-combined cooling heating and power,RE-CCHP)。当可再生能源作为电源或辅助冷热源时,能减少环境压力,但多种能源形式会引起控制复杂及强不确定性、能源利用率降低且成本升高等问题,需要新的方法对RE-CCHP系统的优劣进行评估。首先,建立RE-CCHP系统指标体系,分别采用模糊层次分析法(fuzzy-analytic hierarchy process,fuzzy-AHP)与反熵权法(anti-entropy weight,AEW)计算指标的主客观权重;之后依据矩阵论,计算指标的综合权重;最后,选取中国西部某建筑为研究对象,以传统的分供系统(separate power,SP)和冷-热-电联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)为参考,采用多准则优化决策法(VIKOR)(Vi?e-Kriterijumska optimizacija I Kompromisno Re?enje)法对SP、CCHP以及RE-CCHP这3种系统进行综合评估与分析。

综合能源系统与能源互联网简述

在当今能源紧缺的时代背景下,综合能源系统和能源互联网可谓是成为了热门话题。本文将结合当下时事热点,引用经典研究, 分别对综合能源系统和能源互联网发展理念进行研究分析,并展开对二者之间的区别与联系的讨论,希望能为未来能源领域的发展做出贡 献。

新能源发电中储能综合利用的优化评估

新能源的开发与利用符合当代社会发展的主题,被人们所广泛接受,新能源发电技术还是存在漏洞,需要日益完善,想必在不久将来,新能源发电会完全取代传统发电模式。国家在并网标准方面也许严格控制,严格保障并网后电网电能的质量。

对我国综合能源系统发展的思考

“绿色环保”是实现我国新型经济体制下提出“可持续发展”理念的重要前提。综合能源系统概念的形成是为了解决能源过度消 耗与大量浪费问题,国家通过建立综合能源系统保障能源正常消纳,同时有效减少能源浪费,提高能源利用率。本文意在阐明我国综合能 源系统的发展现状与存在的问题,提出一些建议仅供参考。

基于动态时间规整的变压器绕组变形故障诊断方法研究

绕组变形是导致变压器故障的主要原因之一,频率响应分析法是一种常用的检测绕组变形故障的方法。文中针对实际应用中,因频率响应数据解释不足导致的绕组故障诊断效果不佳、抗噪性能差和故障程度指标与实际故障程度的单调性不良等问题,提出了基于动态时间DTW(dynamic time warping)规整路径与K最邻近算法(KNN,K⁃nearest neighbor)的变压器绕组状态判别法、基于DTW偏离度的变压器绕组故障程度表征法。通过在一台实际变压器及一台模型变压器上的运用,验证了其在绕组状态判别及绕组故障程度表征方面的性能。通过对比实验,分析了该方法在绕组状态判别中的准确性,抗噪性,以及在故障程度表征上的灵敏性与线性相关性。结果表明,在这两个案例中,与现行变压器绕组故障诊断标准相比,文中方法有更高的准确率,更能反映变压器绕组变形故障的程度,有着更好的抗噪性能。

基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略

为提升风火两大主力电源对电网频率的主动支撑能力,提出一种基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略。首先,考虑风火及储能参与电网调频时的不同响应时间尺度,提出基于小波包分解的频差指令多尺度分解方法及风火储分别响应中低高频差分量的互补匹配方案;提出适应火电调频响应特性的频差指令低频分量获取方法,发展考虑风电有功裕度和储能容量约束的风储出力自趋优调配方法,实现风火储与中低高频分量的精准对应;针对不同运行工况,提出基于调频裕度的风电场聚类分区方法及风力机有功功率智能调控方法,提升风电场对电网频率的主动支撑能力。仿真结果表明,所提策略能有效实现风火储联合参与一次调频,在满足约束的前提下,充分利用风储调频容量,有效改善系统频率特性。

太阳能冷热电联供系统的综合性能评价与研究

为了高效利用丰富的太阳能资源,同时满足用户多样化能源的需求,可以采用太阳能实现冷热电联供。当太阳能作为热源或辅助电源时,系统较为稳定且控制方法简单。但是当两种形式同时存在时,会导致太阳能的能源利用率降低且成本升高。因此,需要一种方法对太阳能冷热电联供系统(PV/T-CCHP)的优劣进行评估。提出采用基于Fuzzy-AHP的多目标决策法(MCDM),建立PV/T-CCHP系统指标体系。以传统的分供系统作为参考,从四个角度分别评估了PV/T-CCHP系统运行性能、不同控制策略下的运行性能以及综合运行性能。研究结果可以为PV/T-CCHP系统的设计运行提供参考。

应用于复合材料诊断的声发射检测技术综述

在复合材料损伤机理的研究中,声发射(AE)作为一种无损检测技术,以其高精度、实时性、对几何形状不敏感以及广泛的应用前景等特点,获得了优异的应用效果。本文综述了声发射技术在研究复合材料损伤机理方面的分析方法和应用现状,对声发射技术在复合材料损伤机制研究中的优点和缺点进行了全面阐述,同时对需要迫切解决的关键技术进行了探讨,并对其在复合材料领域的应用前景进行了展望。

一种开关磁阻风力发电机新型功率变换系统及其最大功率点跟踪控制

本文提出一种含可变励磁电压且所用开关管数量最少的新型开关磁阻发电机(SRG)功率变换器,包括主电路与励磁电路,主电路所需主开关管数量等于SRG相绕组数,励磁电路仅需一只主开关管。励磁电压与发电电压解耦并可独立控制,励磁电路无隔离环节并与主电路共地。在分析该新型功率变换器工作原理的基础上,针对变速风力发电应用工况,提出基于该新型功率变换器的SRG最大功率点跟踪(MPPT)控制方法,给出励磁电压扰动控制策略。通过对一台750W的SRG样机系统进行仿真和实验,并与基于共上管功率变换器的SRG风电MPPT进行比较,结果表明本文所述新型SRG功率变换器的输出功率增加1.5%,验证了该新型功率变换器及其控制策略的有效性。

新时代电化学储能的发展及其价值和问题研究

随着全球能源结构转型和绿色低碳发展需求的增加,作为新能源领域的重要组成部分,电化学储能技术面临前所未有的发展机遇和挑战。深入探讨了新时代下电化学储能技术的发展价值与面临的问题,并从技术创新、市场机制构建、数字技术应用、安全监管等方面系统探讨了电化学储能发展中的优化策略,旨在为电化学储能技术的持续健康发展提供一定参考。

基于可再生能源的冷热电联供系统优化

基于边防哨所地区气候、用电特点以及现有技术条件,分析含可再生能源的冷热电联供系统在边防哨所应用的可行性并建立含可再生能源预测的系统经济模型;针对冷热电联供求解模型往往维度高、变量多,传统的灰狼算法(GWO)易陷入局部最优且寻优速度慢不能满足高纬度冷热电联供优化问题,改进GWO中α参数并引入权重因子ω。以某边防哨所为例并以机组容量配置作为控制变量,运用Matlab仿真对比4种算法,分析不同渗透率对系统运行成本的影响。研究结果可为含可再生能源的冷热电联供系统应用到边防哨所的运行与优化提供借鉴。

省级电网智慧能源需求响应系统设计

传统的电网能源需求系统的响应耗时较长,影响工作效率。对省级电网智慧能源需求响应系统展开设计研究,简述了系统总体结构,系统中构建一个现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)感应芯片,与ADC预警触发模块形成关联,完成系统硬件的设计;建立联供需求响应指令集群,与静态Web需求数据库完成搭接,实现系统软件的设计。系统测试结果表明:经过3个时间段的测试,针对于煤、天然气、太阳能能源的需求响应耗时均控制在了1.5 s以下,表明该系统的适用性相对较强、误差小、灵活度更佳,具有实际的应用价值。

基于分布式新能源配网网架多目标规划模型研究

新能源配网节点间都是属于弱连接的状态,目标规划呈现单一性,导致电压稳定性、网损改善率下降。基于此,提出了分布式新能源配网网架多目标规划模型,引入电流、电压等约束与不等约束条件,提高配网节点连接稳定性,以 DG 投资成本、配电网网架损耗费用、可靠性损失费用、购电费用作为目标函数,运用最大离差方法计算 5 个指标的权重,归一化权重获取最优解,构建多目规划模型。实例测试结果表明:多目标规划模型经济效益较高,电压稳定性较高,且网损改善率较高,解决了传统单目标规划方法存在的问题。

光伏电站多源无功电压控制新技术研究

随着当前全球性能源危机不断演变,传统能源日渐枯寂,人们积极探索的可再生能源发电(如光伏发电)成为了未来新能源主流.根据光伏电站多源无功电压波动原理,找出电源输出功率波动值、功率因数、距离母线的长度、抗阻比以及短路容量等因素与电压波动的关联性,建立分布式光伏发电并网模式下PV逆变器的控制模型,分析恒无功、恒功率因数、恒电压对光伏电站多源无功电压控制的影响及最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)模块的作用.

计及联络线功率波动的CCHP容量配置

随着"泛在电力物联网"的推进,冷热电联供系统中多种能量流耦合关系更加复杂,冷热电联络处极易出现波动且系统中可再生能源渗透率对系统安全稳定与经济运行至关重要。在传统电力联络线基础上,以系统能量传输类型的不同,把联络线分为联络线1(冷)、联络线2(热)、联络线3(电),并计及联络线功率波动成本,建立含可再生能源的冷热电联供(RECCHP)系统模型。针对多目标、高纬度、非线性、强耦合的RE-CCHP模型,提出改进的多目标飞蛾扑火算法(MOMFO);通过仿真得出不同可再生能源渗透率下的系统各机组容量配置。