含光伏与生物质能的生态农业综合能源系统多能协同及低碳运行策略

双碳政策推动下,乡村农业综合能源系统(integrated energy system,IES)的多能耦合关系更加复杂。为实现农业园区可靠运行,提出面向生态农业IES的多能互补与低碳运行优化调度策略。首先,基于农业园区的能量流动关系,建立沼气生产环节、多能耦合供应环节以及柔性负荷需求响应环节的数学模型。其次,考虑光伏、负荷和沼气的不确定性,建立生态农业IES两阶段鲁棒优化模型。模型引入碳排放成本和启停成本,可降低农业生产碳排放,防止机组频繁启停。然后,采用列与约束生成算法(column-and-constraint generation,C&CG),结合强对偶定理与线性化理论实现模型求解。最后,基于江西省某生态牧场IES进行算例仿真,验证所提策略的有效性。仿真结果表明,所提策略可实现生态农业IES的协调运行,提高系统经济性、低碳性和能效性。

湖南省能源发展与产业结构相关性研究

针对湖南省一次能源资源匮乏,产业结构亟待转型的问题,本文在统计和分析近十年省内能源产业及产业结构数据的基础上,重点计算二产、三产与能源消费生产之间的数据;使用单位根检验法判断时间序列的平稳性,再利用协整检验去鉴定其之间存在的长期协整关系;为了详细刻画数据之间的因果关系及其他影响,对其做格兰杰因果性检验及脉冲响应分析;建立了针对本地数据特征的误差修正模型。重点分析了高耗能、低耗能产业中的部分典型行业的未来发展趋势,分析结果表明,能源储备、规划和政策与湖南省经济发展及产业结构优化调整之间相互影响、互相作用和互相推动。

湖南省水利厅 湖南省发展和改革委员会 湖南省生态环境厅 湖南省能源局关于印发《湖南省小水电清理整改实施方案》的通知

湘水发[2019]4号HNPR—2019—16002各市州、县市区人民政府,省直有关单位:《湖南省小水电清理整改实施方案》已经报省人民政府同意,现印发给你们,请认真组织实施。2019年3月29日湖南省小水电清理整改实施方案为全面贯彻落实习近平生态文明思想。

关于印发《湖南省可再生能源专项资金管理办法》的通知

湘农能办[2007]17号各市州、县市区农村能源办(局):为进一步贯彻落实《湖南省农村可再生能源管理条例》,加强农村可再生能源专项资金管理。

电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化

电转气技术作为一种新型能源转换和储存方式为可再生能源消纳提供了新的途径,电转气技术生成甲烷所需的CO_2可高效经济地取自碳捕集机组的捕集碳量。提出将电转气-碳捕集电厂作为整体系统,建立电转气-碳捕集电厂协调优化模型,以碳成本、燃料成本、弃风成本、电转气成本为目标,以碳捕集率、碳捕集电厂有功出力、电转气功率为决策变量。仿真结果表明,电转气-碳捕集电厂提高了风电消纳能力,减少了碳排放,提升了碳利用水平,降低了电转气运行成本。

气电虚拟电厂多能源市场竞标策略

针对虚拟电厂竞标中需求响应、风电出力的不确定性造成的风险,利用新型电转气技术和燃气轮机快速调节能力,构成含气电双向转换的气电虚拟电厂,提出气电虚拟电厂的多能源市场竞标模型,同时参与电力市场和天然气市场的竞标。模型以气电虚拟电厂总利润最大为目标,不确定性表达为需求响应、风电出力的误差概率分布,并通过抽样和筛选确定场景描述。算例结果表明:含气电双向转换的气电虚拟电厂通过在2个市场中灵活竞标,获得了更高的竞标利润;控制燃气轮机和电转气出力,显著降低了不平衡惩罚成本。气电虚拟电厂扩展了虚拟电厂的竞标市场,有利于将来虚拟电厂根据不同电价和气价波动切换能源形式。

考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置

综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组(CHP)运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求(IDR)资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。

含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场策略

为了提高新能源发电效益,可利用储能配合新能源主动参与市场以获得更多盈利的机会,因此提出了含偏差风险规避的新能源和储能协同参与市场的运行模型。偏差风险被定义为日内弃电损失与惩罚费用之和,其源于新能源不确定性所产生的偏差功率。为了降低新能源参与市场交易的偏差风险,以新能源总期望收益最大为目标、以日前计划功率为变量、以储能最大充放电功率等为约束建立协同运行模型,通过场景分析法模拟新能源出力的不确定性,采用条件风险价值度量风险并引入风险规避因子。根据是否考虑预测偏差功率,提出以新能源发电功率预测值、以考虑预测偏差功率后的发电功率预测值作为申报功率上限的2种申报策略。算例分析结果表明:在所提2种申报策略中,考虑预测偏差功率的申报策略具有更高的综合效益,可为新能源提供重要参考;储能协同新能源参与市场可有效规避偏差风险,有利于推动新能源为主体的新型电力市场中能量市场和辅助服务市场的并重发展。

基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价

以分布式能源站(distributed energy station,DES)为核心的综合能源系统已成为未来发展方向,合理地评价DES健康状态能有效促进其安全稳定运行。为实现DES健康状态的准确评价和全局观测,提出基于前景理论和参考值变换的分布式能源站健康状态矢量动态评价方法。首先,考虑DES低碳运行和健康状态评价需求,构建包含低碳运行、供能可靠、系统健康、设备健康维度的DES健康状态评价体系。考虑了指标重要度、贡献度、差异度和灵敏度多重特性,运用博弈论思想将多特性权重融合。其次,考虑健康状态评价不同特点,引入前景理论和参考值思想对评价值变换过程进行改进。通过灰色-优劣解距离法评价模型确定DES健康状态正、负关联度,从而得到健康状态矢量。同时,利用时间权向量和时间维度解决动态评价与全局观测的问题。最后,通过算例验证所提评价方法的科学性与健康状态评价的有效性,将其与传统方法进行对比分析,结果表明该方法在健康度评价方面有更好的效果。

考虑电热多种负荷综合需求响应的园区微网综合能源系统优化运行

区域综合能源系统是解决社会能源利用效率低以及可再生清洁能源难以消纳问题的有效途径之一。基于电力负荷与热力负荷在综合能源管理中具有相似的可调度价值,提出了一种考虑电热多种负荷综合需求响应的园区微网综合能源系统优化模型。首先,在电力负荷价格型需求响应的基础上,分析了热力负荷具有传输延迟、供热舒适度模糊性等固有特点,可作为柔性负荷参与到优化调度中,即热力需求响应;其次建立了包含风电、光伏、燃气轮机、余热锅炉、储能设备、燃气锅炉、以及电热负荷构成的热电联供型园区微网模型,以系统综合运行成本最小为目标函数。算例仿真结果表明,综合需求响应的应用提高了园区微网热电生产的灵活性,考虑电热力多负荷综合需求响应比单一考虑需求响应可有效地减少弃风、弃光,降低需求侧用户的总能源消耗成本以及系统的运行成本,提高能源利用效率,实现系统环保经济运行。

考虑综合需求响应的社区综合能源系统主从博弈策略

传统电力需求响应技术通过削减或转移电力负荷对负荷曲线进行优化,但会影响用户用能体验,因而用户参与需求响应的积极性及负荷可控性有限。对于社区综合能源运营商,研究用户综合需求响应,可挖掘其调度潜力。基于消费者心理学研究居民用户替代用能行为,建立用户优化用能模型和社区综合能源运营商优化模型,将运营商作为领导者,用户作为跟随者建立Stackelberg主从博弈模型。用KKT条件代替用户侧优化模型,将博弈模型转化为单层优化模型求解。通过算例仿真验证了充分挖掘利用负荷侧多能互补特性及综合需求响行为,可有效提升可再生能源利用率和综合能源运营商的效益。

基于时间序列相似性度量的新能源-负荷特性指标

为满足新能源高渗透率电力系统在曲线性状、特征、度量上对负荷特性指标的新需求,提出一种将新能源出力和用电负荷曲线的负荷特性指标拓展为可表达其相互关系的新能源-负荷特性指标。计及数据分布特性与形态波动特征,改进时间序列相似性度量方法,将欧氏距离与改进后的动态时间弯曲距离相结合求取负荷曲线和新能源出力曲线的相似性距离,将其定义为源荷相似性距离作为新能源-负荷特性指标。算例表明,所提指标比传统负荷特性指标能更有效描述新能源高渗透率电力系统负荷特性。

光伏新能源并网对继电保护的影响研究

为提升新能源并网后的输电质量,光伏新能源并网对继电保护的影响是重要研究内容之一。分析了光伏新能源并网输电系统的原理、特点以及光伏新能源专属线路接入和T型接入两种并网方式。光伏新能源接入电网的位置影响继电保护的灵敏性和选择性,同时光伏新能源发电具有波动性的特点,对电网内电能的品质会造成谐波畸变、电压波动和闪变、潮流倒向等影响。研究结果表明,光伏新能源并网后会导致线路电压产生变化,影响电网电能质量;光伏新能源并网功率越大,对电网各节点电压的升高作用越明显,同时会改变电网内的潮流分布;光伏新能源接入线路的首端、中端、末端等不同位置,会不同程度影响继电保护的灵敏性和选择性。

智慧能源网关终端接入研究

电力物联网作为新兴电力系统能源生态结构,集众数的分布式能源、储能设备于一体,在电力行业中主要起到汇聚电能信息、智能化电能设备等作用。为了解决在电力物联网中产生的海量设备的接入管理问题,以及爆发式增长的数据存储汇聚和处理分析等问题,智慧能源网关承担了电力信息和数据网络的互联、调度和控制,实现远距离集中存储、处理和应用,本文验证智慧能源网关接入某商场的RS485终端通信、HPLC网络测试等功能。

考虑设备部分负荷性能函数拟合误差的区域综合能源系统鲁棒优化调度

区域综合能源系统中能量转换设备的效率是负载率的拟合函数,也称部分负荷性能函数。热电联产机组热电比的部分负荷性能函数存在拟合误差,忽略该误差可能会造成热负荷损失。运用鲁棒优化方法,通过盒式不确定集合描述该拟合误差,提出以系统运行成本最低为目标的、考虑设备部分负荷性能函数拟合误差的区域综合能源系统鲁棒优化模型。采用拉格朗日对偶理论将原鲁棒模型转化为半正定模型,使模型易于直接求解。所提模型有效地刻画设备部分负荷性能函数拟合误差及其范围,并应用于优化模型。仿真结果表明,考虑热电比的部分负荷性能函数拟合误差后,降低了热负荷损失的风险,改变了系统调度方案,提高了系统运行鲁棒性和供热可靠性。

智慧能源站能效指标评估体系

为能够评价智慧能源站的能效水平,提出了适用于三站合一形式的能效评估体系。首先,分析了各个站的能耗影响因素,建立了智慧能源站指标体系,并给出了各个指标的计算方法;其次,基于提出的能效指标体系,通过主观权重法和关联度分析法的结合确定各指标权重,结合能效分值和权重对智慧能源站进行能效评估,并进行仿真,研究不同运行状态下的能效变化,给出节约能耗的具体建议。

考虑多尺度需求响应的跨区域综合能源系统运行策略

在考虑跨区域综合能源系统多能交互的基础上,提出一种考虑多尺度需求响应的优化运行策略。首先针对响应时间建立多尺度需求响应,包括邀约需求响应和实时需求响应,其中邀约需求响应分为日前24h邀约响应模型和日内4h邀约响应模型,实时需求响应建立日内15min实时响应模型;其次考虑电、热、冷、气不同负荷在不同时间尺度下的响应比例不同,建立多时间尺度下不同比例负荷需求响应模型。最后,建立由跨区域能源服务商发布需求响应信息、负荷聚合商参与需求响应、调整用能时间和方式的跨区域综合能源系统运行模型,跨区域能源服务商利用优化后的负荷曲线调整系统内部的机组出力和系统间的功率交互。算例结果有效地论证了所提运行策略的合理有效性,各区域综合能源系统的利润和负荷聚合商的综合效益均有所提高。

新能源汽车用永磁辅助同步磁阻电机噪声及续航优化研究

永磁辅助同步磁阻电机具有高转矩/功率密度、高效率区间、高转速、低反电动势、低成本等优势,在新能源领域特别是乘用车驱动系统中得到越来越广泛的应用。但该类电机凸极率大、波形畸变大、转矩脉动大,易导致电机振动噪声及效率低下,进而导致整车振动噪声及续航不足等问题。通过增加转子隔磁孔,改变磁路走向的方式,降低了电机全转速段转矩脉动和对应负载气隙感应电动势波形总谐波畸变(THD)。对电机优化前后径向电磁力及谐响应进行仿真对比分析,并通过试验验证了该优化方法的有效性。

新能源汽车灌封电机温度特性研究

新能源汽车用电机对大小及质量的要求严格,具有功率密度高、质量轻、体积小、内部结构紧凑等特点,故不可避免会产生较大的散热压力,因此带水套的液冷电机成为主流形式。如何建立电机内部与壳体之间高效的导热通道,是限制电机性能的重要问题之一。运用电机灌封技术在定子槽内绕组以及端部绕组处填充热导率相对较高的灌封胶,以提高绕组的导热效率。利用流体仿真的方法对灌封后的电机流场以及温度场进行研究,与未灌封电机对比,利用现有的试验平台,对仿真结果进行验证。结果表明:电机灌封后有效的改善了端部绕组以及槽内绕组的散热条件,降低了端部与槽内的温度梯度,电机绕组的最高温度下降了22 K,效果较为显著。

湖南电网侧储能电站运维检修现状分析与解决思路

介绍了湖南电网侧储能电站基本结构组成、支撑作用和商业模式,梳理了国内电网侧储能电站建设、运维检修情况,从标准规范、电池本体、安全防控、质量管控、应急处置五方面阐述了湖南储能电站建设、运维检修中存在的痛点、难点问题。针对当前存在问题,提出解决思路,以期提升湖南电网侧储能电站运维检修管控水平,保障储能电站安全稳定运行。