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考虑氢混燃机动态混氢特性的电-气互联系统优化调度

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电网技术 2024年第5期48卷 1896-1906,I0023,I0024,I0025页

作者：王世豪吕家君李更丰熊飞申鸿帅冯怡王亚培西安工程大学电子信息学院陕西省西安市710048 西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049 国网西安供电公司陕西省西安市710032 西安市电气设备互联感知与智能诊断重点实验室陕西省西安市710048

电–气互联系统是综合能源系统的重要组成部分,燃气机组是其中关键的能源耦合元件,而随着能源系统低碳化转型,燃气机组掺氢燃烧发电的技术应运而生。传统氢混燃机相关研究大多只考虑固定掺氢比运行的情况,并未考虑机组动态调整掺氢比运... 详细信息

电–气互联系统是综合能源系统的重要组成部分,燃气机组是其中关键的能源耦合元件,而随着能源系统低碳化转型,燃气机组掺氢燃烧发电的技术应运而生。传统氢混燃机相关研究大多只考虑固定掺氢比运行的情况,并未考虑机组动态调整掺氢比运行的影响。传统电–气互联系统优化调度相关研究主要面向运行经济性,而对计及氢混燃机的能量与备用统一出清鲜有研究。为此,该文提出了一种考虑氢混燃机动态混氢比的电–气互联系统优化调度方法,基于动态混氢特性建立氢混燃机精细化模型,并通过电解水制氢技术为氢混燃机提供氢气来源,配置储氢罐和储气罐作为联合体为系统提供备用;采用二项式松弛方法对氢混燃机耗气流量方程进行线性转化,将原有非凸非线性模型转化为混合整数线性规划模型求解;最后通过仿真验证所提方法的有效性,分析不同场景下系统运行状态,实现了“风电–电解水制氢–氢混燃机”模式下风电消纳潜力的深度挖掘。

关键词：优化调度电–气互联系统氢混燃机动态混氢特性风电消纳

多代理技术下基于主从博弈的多微网系统经济优化调度

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太阳能学报 2024年第1期45卷 574-582页

作者：马越蔺红新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830017

为实现同一区域内多个不同利益主体微网之间的电能互济,提出一种多代理技术下基于主从博弈的多微网系统经济优化调度方法。首先,设计一种由多微网代理(MMGA)制定系统内部电价,各微网代理(MGA)对电价作出响应的多微网系统能量交互框架;其... 详细信息

为实现同一区域内多个不同利益主体微网之间的电能互济,提出一种多代理技术下基于主从博弈的多微网系统经济优化调度方法。首先,设计一种由多微网代理(MMGA)制定系统内部电价,各微网代理(MGA)对电价作出响应的多微网系统能量交互框架;其次,引入可信性理论的模糊机会约束处理可再生能源以及负荷不确定性对调度决策的影响,基于主从博弈建立含模糊机会约束的多微网系统经济优化调度模型;最后,采用遗传算法嵌套CPLEX求解器进行求解。仿真结果表明:所提方法在提高各方经济效益的同时可减小多微网系统与电网的交互电量,有利于分布式资源的就地消纳和电网安全稳定的运行。

关键词：分布式发电微电网不确定性分析主从博弈多代理技术优化调度

计及典型日选取与源荷灵活性调节的优化调度研究

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 1-10页

作者：王译旋杨用春高长征新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003 国网冀北电力有限公司张家口供电公司河北张家口075000 中国电力企业联合会电力建设技术经济咨询中心北京100053

针对电网面临的反调峰特性和新能源消纳问题,提出一种计及源荷侧灵活性调节资源的电力系统优化调度模型。首先,根据负荷特点采用改进SSE-PFCM聚类算法求取负荷典型日。其次,基于负荷用户对电价变化的不同响应行为,提取出具有需求响应潜... 详细信息

针对电网面临的反调峰特性和新能源消纳问题,提出一种计及源荷侧灵活性调节资源的电力系统优化调度模型。首先,根据负荷特点采用改进SSE-PFCM聚类算法求取负荷典型日。其次,基于负荷用户对电价变化的不同响应行为,提取出具有需求响应潜力的两类负荷,并且分别为其构建计及乐观响应隶属度的模糊负荷转移率模型以及需求价格弹性模型。然后,计及需求响应不确定性模型以及火电机组深度调峰,以系统综合运行成本最小为目标构建优化调度模型,采用引入步长弹性系数的改进粒子群算法求解。最后,以改进IEEE 30节点系统为例进行多种场景的仿真计算分析,结果表明所提策略能够有效提升系统可再生能源的消纳能力和系统运行的经济性。

关键词：新能源消纳优化调度典型日选取需求响应深度调峰改进粒子群优化

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考虑多能负荷波动实时平衡的综合能源系统多时间尺度优化调度

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电力自动化设备 2024年第5期44卷 120-126页

作者：胡国峰李勇曹一家钟俊杰湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化... 详细信息

综合能源系统内负荷的不确定性及多能源响应负荷波动的时间尺度不同为优化调度结果的可靠性及系统对负荷波动的响应带来了挑战。确定日前、日内、实时三阶段优化调度模式,在日内调度中对当日影响系统运行的随机事件进行分类并将其量化影响反馈至调度模块;对系统内热/冷负荷端口进行能流分析,通过监测供回水压、水温等数据,快速响应热/冷负荷波动,并在实时调度中调整机组出力;建立日前、日内、实时三阶段优化调度模型,提出基于多能负荷波动快速响应的综合能源系统多时间尺度优化调度方法。以中国南方某城市综合能源系统冬季运行模式为例进行数值分析。结果表明,所提方法对计划性负荷调整及突发小幅负荷波动均有良好效果,能有效提升系统供能收益和用户的用能舒适度。

关键词：综合能源系统多时间尺度优化调度多能负荷平衡负荷波动

采用融合遗传算法的高速公路服务区综合能源系统优化调度研究

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西安交通大学学报 2024年第5期58卷 200-211页

作者：李杰高爽袁博兴张懿璞长安大学能源与电气工程学院西安710064 长安大学电子与控制工程学院西安710064

为达成“碳中和”目标愿景、促进公路交通系统与新能源的融合,以高速公路服务区为研究对象,考虑服务区内电、冷、热、气共4种负荷需求,构建了包含风光发电的新能源发电方式和电转气设备的高速公路服务区综合能源系统。在此基础上,以风... 详细信息

为达成“碳中和”目标愿景、促进公路交通系统与新能源的融合,以高速公路服务区为研究对象,考虑服务区内电、冷、热、气共4种负荷需求,构建了包含风光发电的新能源发电方式和电转气设备的高速公路服务区综合能源系统。在此基础上,以风电、光伏出力日前预测和多能负荷日前消耗为输入,各能源设备出力及购能分配为输出,以总成本最低为目标函数,考虑能量平衡、设备安全、运行状态等约束,建立了高速公路服务区综合能源系统优化调度模型。针对高速公路服务区综合能源系统调度问题,设计了遗传-序列二次规划融合优化算法,并以某服务区夏季典型日为例进行验证。结果表明:所构建的调度系统能够有效消纳可再生能源出力,协调外部购电、购气的比例,最终达到降低成本的效果;所提融合算法的调度结果与传统遗传算法、传统序列二次规划算法相比,在成本上分别降低了11.52%、0.70%,求解耗时仅为传统遗传算法的6.7%,独立性相比传统序列二次规划算法得到了提高。

关键词：高速公路服务区新能源遗传-序列二次规划算法优化调度电转气

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园区综合能源系统低碳经济优化调度模型研究

太阳能学报 2024年第3期45卷 347-356页

作者：袁世琦潘鹏程魏业文徐恒山霍明雷三峡大学新能源微电网湖北省协同创新中心宜昌443002 三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 国网河南省电力公司开封供电公司开封475000

现有的园区综合能源系统调度方案,存在成本高、污染环境且能源利用率低等问题。因此,提出一种计及电转气和碳交易机制的园区综合能源系统低碳经济优化调度模型。首先,重点分析电转气过程甲烷化环节强放热特性,研究其对系统优化调度的影... 详细信息

现有的园区综合能源系统调度方案,存在成本高、污染环境且能源利用率低等问题。因此,提出一种计及电转气和碳交易机制的园区综合能源系统低碳经济优化调度模型。首先,重点分析电转气过程甲烷化环节强放热特性,研究其对系统优化调度的影响;其次,构建含补偿系数的综合园区能源系统阶梯式碳交易机制,以约束园区碳排放;最后,建立以运行成本、弃能功率、碳排放量最小为目标的园区综合能源系统优化调度模型,并进行多目标优化计算。结果表明:所提优化模型的总成本、弃能功率和碳排放量分别下降了15.4%、98.3%和19.7%。因此,该文所提园区综合能源系统优化调度模型提高了对能源的利用效率和经济性,并有效降低了园区的碳排放。

关键词：可再生能源优化调度综合能源系统电转气阶梯式碳交易机制低碳经济

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多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统优化调度

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电力自动化设备 2024年第6期44卷 68-76页

作者：陈静杨坤漓张岩韩伟宋闯郑州工业应用技术学院机电工程学院河南郑州451100 国网河南省电力公司电力科学研究院河南郑州450000

对源侧进行低碳化改造、荷侧辅以综合需求响应策略有利于“双碳”目标的实现。为此,提出一种多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统低碳优化调度策略。源侧在碳捕集电厂中引入储液罐,形成碳捕集电厂的综... 详细信息

对源侧进行低碳化改造、荷侧辅以综合需求响应策略有利于“双碳”目标的实现。为此,提出一种多时间尺度下计及综合需求响应和碳捕集-电转气联合运行的综合能源系统低碳优化调度策略。源侧在碳捕集电厂中引入储液罐,形成碳捕集电厂的综合灵活运行方式,并构建计及碳捕集电厂和电转气设备的新型联合运行模型;在荷侧分析需求侧资源在不同时间尺度下的响应特性,建立不同时间尺度下的价格型、激励型需求响应模型,通过源荷协调配合提升系统的低碳性能;提出源荷互补的综合能源系统多时间尺度低碳调度策略,构建含综合需求响应的日前-日内-实时调度模型。算例结果表明,所提模型能够充分利用源荷资源参与调节,实现系统低碳、经济、稳定运行。

关键词：综合能源系统综合灵活运行方式多时间尺度综合需求响应碳捕集电厂联合运行电转气优化调度

考虑碳交易机制的含风电电力系统日前优化调度

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电网技术 2024年第1期48卷 70-78页

作者：吴含欣董树锋张祥龙南斌刘颖南君培浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027 国网经济技术研究院有限公司北京市昌平区102209

随着双碳目标的推进,研究碳交易机制对新能源的电力系统优化运行的影响至关重要。为此,该文在传统经济调度的基础上,将碳交易模型引入到含风电电力系统调度中,以碳交易成本与发电成本之和最小为目标,在EasySolve计算平台进行计算求解。... 详细信息

随着双碳目标的推进,研究碳交易机制对新能源的电力系统优化运行的影响至关重要。为此,该文在传统经济调度的基础上,将碳交易模型引入到含风电电力系统调度中,以碳交易成本与发电成本之和最小为目标,在EasySolve计算平台进行计算求解。对于碳交易成本,分别采用基准碳价和阶梯碳价模型;对于风电成本,采用风电电量发电成本,考虑到风电的不确定性加入了风电出力偏差成本。之后代入改进的IEEE 39节点系统进行验证,证明了模型的合理性,同时满足经济性和低碳性。在此基础上,研究了碳价变化对优化调度的影响,得出了选取合理的碳价可以在有效减少碳排放量的同时控制成本的结论。此外,研究了阶梯碳价奖惩系数选取对优化调度的影响,得出增大阶梯碳价的奖惩系数可以进一步收敛合理碳价的范围的结论。

关键词：碳排放碳交易机制阶梯碳价优化调度风电

考虑灵活性不足风险的园区综合能源系统优化调度

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高电压技术 2024年第2期50卷 704-713,I0019-I0025页

作者：黎观海朱建全赵文猛朱文凯刘海欣曾恺华南理工大学电力学院广州510640 南方电网科学研究院有限责任公司广州510663

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综... 详细信息

园区综合能源系统可以实现能源的高效利用,提高可再生能源的消纳能力。但是,随着可再生能源的渗透率升高,系统的运行灵活性需求激增,给其安全、经济运行带来了巨大挑战。在这种背景下,该文提出一种考虑运行灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度方法。首先,综合考虑电力子系统与非电(热力)子系统的运行灵活性需求,给出园区综合能源系统的运行灵活性需求和供给的数学表达,并以运行灵活性裕量和运行灵活性不足风险成本作为系统运行灵活性的评价指标。然后,基于条件风险价值,推导出系统运行灵活性不足风险约束的数学表达。由于考虑灵活性不足风险的电-热园区综合能源系统优化调度问题具有随机性、非凸性、非线性和0/1离散整数变量,在数学上属于NP-hard问题,因此,在马尔可夫决策过程框架下对其进行建模,并采用近似动态规划算法对所提模型进行求解。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。

关键词：园区综合能源系统优化调度灵活性条件风险价值近似动态规划