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基于日间日内不确定集的中长期电源扩展规划

电网技术 2024年第9期48卷 3779-3789,I0074页

作者：陈瑞捷鲁宗相乔颖单葆国谭显东冀星沛徐鹏飞电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市海淀区100084 国网能源研究院有限公司北京市昌平区102209 国网宁夏电力有限公司经济技术研究院宁夏回族自治区银川市750002

电源扩展规划(generation expansion planning,GEP)模型常用于为高比例可再生能源电力系统设计可行的规划方案,而对波动性可再生能源(variable renewable energy,VRE)不确定性的合理表征对规划方案的可行性至关重要。随着风光等可再生... 详细信息

电源扩展规划(generation expansion planning,GEP)模型常用于为高比例可再生能源电力系统设计可行的规划方案,而对波动性可再生能源(variable renewable energy,VRE)不确定性的合理表征对规划方案的可行性至关重要。随着风光等可再生能源渗透率的增加,波动性可再生能源表现出了不同时间尺度上的不确定性。提出了一种基于日间和日内可再生能源不确定集的长期GEP模型,从而保障不同时间尺度下的电力电量平衡需求。日间不确定集用来描述长期VRE出力的波动性和间歇性,而日内不确定集用作描述日内的典型和极端出力情形,二者共同描述不同时间尺度下VRE出力的不确定性。使用我国电力系统作为算例,将所提方法与典型日法、典型日聚合法和日间电量平衡法进行仿真对比。基于8760 h全年时序生产模拟的结果表明,所提方法能够显著降低不同风光出力情形下电力系统的失负荷和碳排放,但其他方法均无法满足平衡和清洁需求。

关键词：波动性可再生能源不确定性电源扩展规划模型多时间尺度不确定集

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以系统观念推动能源转型

能源评论 2024年第2期 62-65页

作者：单葆国国网能源研究院有限公司

为应对气候变化,世界各国都在加快能源转型。习近平总书记强调,实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把系统观念贯穿“双碳”工作全过程,注重处理好发展和减排、整体和局部、长远目标和短期目标、政府和市场的关系。

关键词：短期目标能源转型碳中和应对气候变化政府和市场的关系系统性变革长远目标经济社会

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“双碳”目标下“能源三要素”再思考

中国电机工程学报 2022年第9期42卷 3117-3125页

作者：辛保安单葆国李琼慧闫湖王彩霞国家电网有限公司北京市西城区100031 国网能源研究院有限公司北京市昌平区102209

综观人类能源发展史,在不同的发展阶段,普遍都面临着能源安全、能源成本、能源环境三要素权衡的难题,其本质是一个多目标复杂系统优化问题。文中研究“能源三要素”在能源发展不同阶段的内涵及演变,分析能源绿色低碳转型进程中“能源三... 详细信息

综观人类能源发展史,在不同的发展阶段,普遍都面临着能源安全、能源成本、能源环境三要素权衡的难题,其本质是一个多目标复杂系统优化问题。文中研究“能源三要素”在能源发展不同阶段的内涵及演变,分析能源绿色低碳转型进程中“能源三要素”面临的新挑战,提出推动实现“双碳”目标的基本思路,以及加快建立新型电力供应安全体系、系统施策降低与疏导能源转型成本、构建新型电力系统推动绿色低碳转型的策略建议。

关键词：能源安全能源成本能源环境绿色低碳转型新能源新型电力系统

近期全球能源供需形势分析及中国能源电力保供策略

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中国电力 2022年第10期55卷 1-13页

作者：单葆国冀星沛许传龙刘之琳国网能源研究院有限公司北京102209

2021年以来,世界多个国家和地区出现了能源电力短缺的局面,中国也出现了长时间、大范围的能源电力短缺,对经济社会发展、人民生活产生较大影响,能源电力保供成为中国绿色低碳转型过程中必须要高度重视的问题。首先系统分析了全球经济社... 详细信息

2021年以来,世界多个国家和地区出现了能源电力短缺的局面,中国也出现了长时间、大范围的能源电力短缺,对经济社会发展、人民生活产生较大影响,能源电力保供成为中国绿色低碳转型过程中必须要高度重视的问题。首先系统分析了全球经济社会、能源电力供需格局发展现状及历史演变趋势;其次剖析了2021年以来全球及中国能源电力短缺现象及其原因,展望了2022年能源电力供需形势;最后结合中国国情,从能源供给、消费、技术、体制及国际合作5个方面提出了中国保障能源电力安全的应对策略。

关键词：能源供需电力供需供应短缺能源安全保供策略

考虑需求价格弹性的CS-SVM短期负荷预测方法

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江苏大学学报（自然科学版） 2022年第3期43卷 319-324页

作者：苏娟方舒邢广进杜松怀单葆国中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 国网兰州供电公司甘肃兰州730070 国网能源研究院北京102209

针对电力市场中电力需求受多元扰动因素影响、需求价格弹性变化增大的问题,为获取更准确、更综合的电力负荷预测值,提出一种考虑需求价格弹性的CS-SVM短期负荷预测方法.采用Pearson相关系数法分析负荷自相关性以及负荷与历史温度、湿度... 详细信息

针对电力市场中电力需求受多元扰动因素影响、需求价格弹性变化增大的问题,为获取更准确、更综合的电力负荷预测值,提出一种考虑需求价格弹性的CS-SVM短期负荷预测方法.采用Pearson相关系数法分析负荷自相关性以及负荷与历史温度、湿度、电价、负荷差和电价差之间的相关性.基于需求价格弹性定义,建立了需求价格弹性模型,来反映电力市场交易对负荷的影响.利用布谷鸟搜索算法优化支持向量机的参数,建立了考虑需求价格弹性的CS-SVM短期负荷预测模型.以美国PJM电力市场哈特福德州的实际数据为例进行预测,并与对比模型进行预测结果误差对比分析.结果表明,所提出模型的平均相对百分比误差为13.43%,且相比于不引入需求价格弹性时的模型预测精度提高了5.31%.

关键词：电力市场需求价格弹性 Pearson相关系数布谷鸟搜索算法支持向量机短期负荷预测组合预测

基于数据驱动机会约束的发电企业电煤采购及库存优化模型

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中国电力 2023年第6期56卷 176-184页

作者：姚力郑海峰单葆国谭显东许传龙徐志成国网能源研究院有限公司北京102209

发电企业电煤采购及库存优化对于电力保供、保障发电收益具有重要意义。国家能源主管部门已经对电厂安全存煤水平提出了明确要求。但尚未有研究对因发电量和运力不确定性导致的库存越限风险进行概率建模并提出相应的优化模型。针对这一... 详细信息

发电企业电煤采购及库存优化对于电力保供、保障发电收益具有重要意义。国家能源主管部门已经对电厂安全存煤水平提出了明确要求。但尚未有研究对因发电量和运力不确定性导致的库存越限风险进行概率建模并提出相应的优化模型。针对这一问题,构建基于数据驱动机会约束的发电企业电煤采购及库存优化模型,提出相应的求解方法。首先,考虑发电量和运力不确定性,建立数据驱动的库存机会约束,将其转化为可被求解的条件风险价值约束;然后,利用条件风险价值对决策变量的凸性,提出了一种条件风险价值约束的分段线性化近似方法;最后,采用一个包含10个燃煤电厂的发电企业进行算例测试。优化结果表明:考虑机会约束后,电煤库存越限风险被约束在允许范围内;提出的条件风险价值约束分段线性近似方法能够使模型具有可扩展性,在降低模型规模的同时还能保证较高的精度。

关键词：电力保供电煤库存数据驱动机会约束规划条件风险价值

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数据中心两阶段源荷协同优化调度研究

电力系统及其自动化学报 2023年第4期35卷 49-58页

作者：唐伟单葆国郑海峰吴鹏谭清坤李微国网能源研究院有限公司北京102209 天津理工大学电气工程与自动化学院天津300384

互联数据中心DCs(data centers)的工作负载及可再生能源预测存在很强的随机性,为避免数据中心在日内平衡市场承担较多的罚款,本文提出数据中心两阶段源荷协同优化调度模型。在日前阶段,基于日前预测信息制定次日的最优调度计划并向日前... 详细信息

互联数据中心DCs(data centers)的工作负载及可再生能源预测存在很强的随机性,为避免数据中心在日内平衡市场承担较多的罚款,本文提出数据中心两阶段源荷协同优化调度模型。在日前阶段,基于日前预测信息制定次日的最优调度计划并向日前电力市场投标购电;在日内阶段,采用滚动优化的方法,对日内调度计划进行实时调整。同时,采用并行交替方向乘子算法ADMM(alternating direction method of multipliers)将集中式优化问题转为多个可以交互的子优化问题,对日内滚动优化模型进行求解。仿真结果表明:所提出的优化调度模型可以有效降低多数据中心运行经济成本。

关键词：数据中心优化调度滚动优化交替方向乘子算法

基于粒子群优化支持向量机的电能替代潜力分析方法

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电网技术 2017年第6期41卷 1767-1771页

作者：孙毅石墨单葆国曹昉华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 国网能源研究院北京市昌平区102209

"电能替代"战略可以在终端能源消费环节实现电能替代散烧煤、直燃油,最终实现能源发展方式的根本转变。为提供面向电源、电网、产能规划的理论指导,提出了基于粒子群优化支持向量机的电能替代潜力分析方法。基于多维度数据定义电能替代... 详细信息

"电能替代"战略可以在终端能源消费环节实现电能替代散烧煤、直燃油,最终实现能源发展方式的根本转变。为提供面向电源、电网、产能规划的理论指导,提出了基于粒子群优化支持向量机的电能替代潜力分析方法。基于多维度数据定义电能替代发展的主要影响因素,通过支持向量机实现影响因素与累计电能替代量的拟合分析,并对于支持向量机参数选择进行粒子群优化,实现了对累计电能替代量的有效预测。仿真结果表明,上述方法能够显著提升预测精度,对于支持电能替代的潜力分析具有一定的指导意义。

关键词：电能替代支持向量机粒子群优化潜力分析

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欧盟碳减排目标分解方法解读及借鉴

环境保护 2013年第1期41卷 65-67页

作者：邢璐马中单葆国中国人民大学环境学院国网能源研究院

我国能源和气候政策正逐步从强度控制向绝对量控制转变,在目标的地区分解过程中将面临更为激烈的博弈,其中方法学问题亟待深入研究和建立完善。欧盟为实现《京都议定书》承诺的减排目标,率先在全球范围内进行了地区碳减排目标分解实践,... 详细信息

我国能源和气候政策正逐步从强度控制向绝对量控制转变,在目标的地区分解过程中将面临更为激烈的博弈,其中方法学问题亟待深入研究和建立完善。欧盟为实现《京都议定书》承诺的减排目标,率先在全球范围内进行了地区碳减排目标分解实践,其方法和经验可以为我国一系列目标分解方案提供参考。2012年10月发布的《中国能源政策白皮书》,阐述了我国未来5～10年的能源发展政策和目标,明确提出了我国将实施能源消费总量和强度的双控制,也重申了2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%的减排承诺。

关键词：京都议定书政策白皮书目标分解碳排放分解方法强度控制气体排放量发展政策地区经济污染物排放