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基于混合储能的风光储联合发电系统优化调度策略及评价

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热力发电 2024年第10期53卷 21-31页

作者：田松峰姚静杨智好徐琛刘旭华北电力大学动力工程系华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点研究室

针对用户用电需求和可再生能源发电情况，建立以系统总运行成本最小为优化目标的并网型风-光-蓄电池-废弃矿井抽蓄联合发电系统优化调度模型，以等效负荷方差、联络线波动率、供电损失率为评价指标衡量优化调度结果，利用CPLEX求解器对... 详细信息

针对用户用电需求和可再生能源发电情况，建立以系统总运行成本最小为优化目标的并网型风-光-蓄电池-废弃矿井抽蓄联合发电系统优化调度模型，以等效负荷方差、联络线波动率、供电损失率为评价指标衡量优化调度结果，利用CPLEX求解器对调度模型进行最优求解。对3种不同储能形式的优化调度模型进行仿真对比，结果显示：储能形式为蓄电池和废弃矿井抽蓄的混合储能时的总成本相比蓄电池与废弃矿井抽蓄分别减少了62.21%与49.18%；利用组合熵权秩和比法对优化结果进行排序评价，风-光-蓄电池-废弃矿井抽蓄联合发电系统加权秩和比值为0.833，评分排序最优。所提模型在提升系统运行经济性的同时，提高了系统供电的可靠性，验证了所提模型的合理性与有效性。

关键词：联合发电系统优化调度混合储能评价指标

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考虑柔性负荷的联合发电系统低碳经济优化调度

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太阳能学报 2024年

作者：张晓虎倪景源湖南工业大学电气与信息工程学院

在联合发电系统运行中，要求减少系统运行成本，同时实现低碳目标，结合需求侧柔性负荷的可转移、可平移和可削减特性，提出综合发电成本、污染处罚成本、阶梯式碳交易成本和负荷补偿成本的总成本计算模型，搭建火风光水核抽储联合调度... 详细信息

在联合发电系统运行中，要求减少系统运行成本，同时实现低碳目标，结合需求侧柔性负荷的可转移、可平移和可削减特性，提出综合发电成本、污染处罚成本、阶梯式碳交易成本和负荷补偿成本的总成本计算模型，搭建火风光水核抽储联合调度模型。考虑阶梯式碳交易机制参与优化调度，阶梯式碳交易机制能够保证同时达成经济性和低碳性目标。针对白鲸算法在进化过程中求解多样性和精确度降低，引入Tent混沌映射，解决了对初始参数敏感问题。仿真结果表明：在柔性负荷和阶梯式碳交易机制参与优化调度后，总成本减少了16.2%，碳排放减少了12.5%。验证了此模型的经济性和低碳性。

关键词：联合发电系统阶梯式碳交易机制柔性负荷算法改进优化调度

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

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智慧电力 2024年第2期52卷 32-39页

作者：解佗孙丹阳张刚张靠社西安理工大学电气工程学院陕西西安710054

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架... 详细信息

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。

关键词：联合发电系统光热电站风光消纳不确定性储热容量优化配置

抽蓄-风-光-火联合发电系统低碳优化运行与碳减排评估

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抽蓄-风-光-火联合发电系统低碳优化运行与碳减排评估

作者：杨婧玥西安理工大学

学位级别：硕士

在“双碳”目标和构建新型电力系统背景下,推进抽水蓄能建设能够有效提升电网调节能力,提高电网安全保供水平,促进电力行业绿色发展。基于此,本文构建了抽蓄-风-光-火联合发电系统日前优化调度模型,为系统配置适宜容量并计算合理弃能率... 详细信息

在“双碳”目标和构建新型电力系统背景下,推进抽水蓄能建设能够有效提升电网调节能力,提高电网安全保供水平,促进电力行业绿色发展。基于此,本文构建了抽蓄-风-光-火联合发电系统日前优化调度模型,为系统配置适宜容量并计算合理弃能率,构建系统“静-动”双态碳排放模型,并量化系统全生命周期碳减排量。本文主要工作内容如下:(1)构建以抽水蓄能为调能电源的抽蓄-风-光-火联合发电系统;采用改进K-means算法,对中国西北某能源基地实际数据聚类得到四季典型日;考虑各发电子系统运行约束,并对抽水蓄能机组细致化建模,构建稳定-低碳-经济的联合发电系统多目标日前优化调度模型。(2)设置对比方案,计算可得抽水蓄能电站使系统碳排放量平均降低60千克;设置不同容量配置场景,对比得到系统适宜容量配置和适宜风光渗透率;考虑未来超高比例可再生能源接入情景,综合源-网-荷三侧运行成本,提出合理弃能率计算方法,得到系统在合理弃能率为2%时效益最优。(3)基于生命周期评估方法(Life Cycle Assessment,LCA),将系统全生命周期碳排放过程分为“静-动”两大阶段;在静态阶段,构建综合碳排放清单,得到各发电子系统的静态总碳排放强度;在动态阶段,提出系统碳排放评价方法,定义综合能源动态增长指数(Comprehensive Energy Dynamic Growth Index,CEDGI),构建联合发电系统动态碳排放核算模型。(4)设置CEDGI不同规律变化情景,分别计算联合发电系统全生命周期碳能系数;计算可得,随着CEDGI增长,联合发电系统全生命周期碳排放量呈非线性增长趋势;基于中国核证减排量计划(The China Certified Emission Reduction scheme,CCER)设置基准情景和实际情景,计算得到系统全生命周期碳减排量为1705.67万吨;根据计算结果,提出构建新型电力系统的碳减排措施,为电力系统转型提供一定理论基础。

关键词：抽水蓄能优化调度碳减排全生命周期联合发电系统

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风光火抽蓄联合发电系统的优化调度研究

风光火抽蓄联合发电系统的优化调度研究

作者：霍天宇河北大学

学位级别：硕士

当前全球能源需求主要依赖于化石能源,化石能源不仅是不可再生能源,并且还会造成环境污染,因此,开发可再生的清洁能源十分重要。光伏发电和风力发电是新能源的主要发电形式,由于风、光是自然资源,受自然环境的影响较大,受波动频繁、随... 详细信息

当前全球能源需求主要依赖于化石能源,化石能源不仅是不可再生能源,并且还会造成环境污染,因此,开发可再生的清洁能源十分重要。光伏发电和风力发电是新能源的主要发电形式,由于风、光是自然资源,受自然环境的影响较大,受波动频繁、随机性强、稳定性差等客观因素制约,在并网过程中会造成较大的冲击,不利于电网平稳安全运行。合理、高效的储能装置是解决上述问题的关键,抽水蓄能电站是目前为止比较成熟的大容量、高可靠性的储能装置,因此在风光发电系统中加入抽水蓄能电站是实现新能源发电并网较为有效的可行性方法之一。本文在充分考虑风光发电互补特性的基础上,在风光发电系统中加入抽水蓄能电站,综合考虑各种约束条件,以降低联合系统的运行成本为目标建立系统的数学模型,研究风、光、火及抽水蓄能电站联合发电系统借助改进粒子群实现最优调度问题。具体研究内容如下:（1）建立风光火抽蓄联合发电系统模型。对风力发电系统、光伏发电系统、火电系统和抽水蓄能电站的运行机理、发电特征、功率大小的各部分影响因素进行分析。分析各子系统的数学建模原理,并应用于联合发电系统调度模型的构建。考虑在常规和极端天气条件下,以最大化应用风电、光伏新能源发电系统,降低系统运行成本为目标,构建风光火抽蓄联合发电系统模型。（2）为优化调度联合发电系统,采用交叉搜索算法改进粒子群算法。采用水平交叉和垂直交叉的双重搜索机制,用粒子Pid,pbest~t代替候选解,实现算法的全局搜寻及快速收敛。并应用于单峰函数Spheref和多峰Griewank的计算,验证改进算法CSPSO良好的全局收敛性。（3）运用CSPSO算法对两种天气条件下的联合发电系统模型进行优化调度。从各机组调度情况、抽蓄机状态、水库库容变化各个方面CSPSO的运算结果均比PSO的运算结果理想。各子系统在常规天气条件下和极端天气条件下的运行结果,也表明能够降低联合发电系统目标函数的综合成本。

关键词：联合发电系统抽水蓄能改进粒子群算法优化调度

基于黑猩猩算法的风光蓄火联合发电系统优化调度

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黄河水利职业技术学院学报 2024年第3期36卷 35-40页

作者：陈义成刘闯陈雪飞曾芮清陈磊国网湖北省电力有限公司黄冈供电公司湖北黄冈438000 国网湖北省电力有限公司荆门供电公司湖北荆门448000 荆门职业学院湖北荆门448000 国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司湖北宜昌443000

为了提高风光蓄火联合发电系统的经济效益,降低弃风弃光量,以联合发电系统的收益最大为优化目标,全面考虑系统约束条件,建立了风光蓄火联合发电系统优化调度模型,采用黑猩猩优化算法(Chimp Optimization Algorithm,COA)对调度模型进行... 详细信息

为了提高风光蓄火联合发电系统的经济效益,降低弃风弃光量,以联合发电系统的收益最大为优化目标,全面考虑系统约束条件,建立了风光蓄火联合发电系统优化调度模型,采用黑猩猩优化算法(Chimp Optimization Algorithm,COA)对调度模型进行求解。将该模型用于我国西南地区某联合发电系统的优化调度,结果表明,通过COA算法对联合发电系统的优化,增加了风电、光伏的出力,这样既提高了联合发电系统的经济效益,同时又减少了对环境的影响。将COA算法与GWO算法、PSO算法和GA算法进行比对,其收敛代数、计算时间、最大发电收益均优于其他对比算法,验证了COA算法在对联合发电系统优化调度时的优势。

关键词：联合发电系统黑猩猩优化算法调度模型目标函数约束条件

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小型风光储联合发电系统的设计

太阳能 2024年第2期 96-102页

作者：赵一尧帕孜来·马合木提郭志远王弘鸣新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830046

针对新疆维吾尔自治区农牧地区自然资源优势及日益增长的用电需求,设计了一种可移动式小型风光储联合发电系统,用于满足当地居民及牧民对便携式发电设备的需求。对该发电系统的总体设计方案、硬件及软件的设计分别进行了介绍,并通过实... 详细信息

针对新疆维吾尔自治区农牧地区自然资源优势及日益增长的用电需求,设计了一种可移动式小型风光储联合发电系统,用于满足当地居民及牧民对便携式发电设备的需求。对该发电系统的总体设计方案、硬件及软件的设计分别进行了介绍,并通过实验验证了该发电系统能较稳定的跟踪太阳。该发电系统整体上实现了太阳能、风能的独立及互补发电,提高了资源利用率,且其结构简单、价格低廉,作为初级阶段的研究成果可供相关设计参考。

关键词：光伏发电风能太阳能风光储联合发电系统稳压模块

联合发电系统用于含电动汽车的配网可靠性评估研究

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电工技术学报 2015年第11期30卷 127-137页

作者：白浩苗世洪钱甜甜张丕沛强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学) 武汉430074

将分布式电源、储能系统和电动汽车组成联合发电系统,并用于含电动汽车的配网可靠性评估。根据行驶习惯将电动车划分为自由汽车和规律汽车,并分别建立充放电模型。基于燃油车的统计数据及充电开始时刻和充电时长的概率分布,建立自由电... 详细信息

将分布式电源、储能系统和电动汽车组成联合发电系统,并用于含电动汽车的配网可靠性评估。根据行驶习惯将电动车划分为自由汽车和规律汽车,并分别建立充放电模型。基于燃油车的统计数据及充电开始时刻和充电时长的概率分布,建立自由电动汽车充电负荷和放电容量的统计模型,并由日常调度安排建立规律电动汽车的负荷模型。根据配网内的电动汽车充放电曲线、日负荷和分布式电源出力,分析求解孤岛内联合发电系统的供电时间,并联合故障持续时间分析孤岛内负荷的停电时长和次数,然后采用序贯蒙特卡罗法完成配电系统可靠性评估。以IEEE RBTS-Bus 6测试系统实例对评估算法进行验证,并从储能装置容量、电动汽车的V2G技术、行驶规律、充电模式和渗透率5个方面对配网可靠性进行量化分析。

关键词：可靠性评估配电网电动汽车分布式电源储能电池联合发电系统

风光储联合发电系统有功控制策略研究及工程应用

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电力系统自动化 2014年第7期38卷 105-111页

作者：任洛卿白泽洋于昌海王银明郑立任巍曦南瑞集团公司(国网电力科学研究院) 江苏省南京市211106 东南大学电气工程学院江苏省南京市211189 国网新源张家口风光储示范电站有限公司河北省张家口市075000

综合分析风光储联合发电系统的结构特点和控制特性,设计了可灵活组态的联合控制模式和场站控制模式,实现风、光、储独立控制和互补控制的无缝切换。针对联合发电出力平滑、跟踪目标控制和频率调节的不同应用需求,提出了考虑储能荷电状... 详细信息

综合分析风光储联合发电系统的结构特点和控制特性,设计了可灵活组态的联合控制模式和场站控制模式,实现风、光、储独立控制和互补控制的无缝切换。针对联合发电出力平滑、跟踪目标控制和频率调节的不同应用需求,提出了考虑储能荷电状态反馈的改进平滑控制策略和"风光捆绑、储能解耦"的协调跟踪策略。提出的控制模式及策略已在国家风光储示范工程得到应用,被验证是可行和有效的。

关键词：风光储联合发电系统自动发电控制协调控制