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含电热联合系统的微电网运行优化

中国电机工程学报 2015年第14期35卷 3569-3576页

作者：李正茂张峰梁军贠志皓张俊电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061

在当前能源互联网迅速发展及电热联系日渐紧密的环境下,提出基于电热联合调度的区域并网型微电网运行优化模型。综合网内储能特性、分时电价、电热负荷与分布式电源的时序特征,以包含风机、光伏电池、热电联产系统、电锅炉、燃料电池和... 详细信息

在当前能源互联网迅速发展及电热联系日渐紧密的环境下,提出基于电热联合调度的区域并网型微电网运行优化模型。综合网内储能特性、分时电价、电热负荷与分布式电源的时序特征,以包含风机、光伏电池、热电联产系统、电锅炉、燃料电池和储能系统的并网型微电网为例,采用Cplex优化软件求得调度周期内各微电源最佳出力及总运行成本,并与两种常见电热调度方式进行比较。仿真算例表明:联合调度模型能实现电热统一协调调度并降低微电网运行成本。该模型可为电热之间能源互联及规划运营提供参考。

关键词：能源互联网电热联合微电网经济调度储能系统

考虑风电消纳的电热联合系统多源协调优化运行

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太阳能学报 2018年第8期39卷 2217-2225页

作者：李守东董海鹰张蕊萍马喜平闫志杰兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州730070 国网甘肃省电力公司电力科学研究院兰州730050

为解决中国＂三北＂地区风电消纳问题,从提升电力系统调节能力的角度出发,通过在供热侧配置储热、供电侧配置抽水蓄能,与常规机组共同参与电网优化调度,形成电热联合系统多源协调运行的调度模式。在研究电热负荷与风电出力分布特性的基... 详细信息

为解决中国＂三北＂地区风电消纳问题,从提升电力系统调节能力的角度出发,通过在供热侧配置储热、供电侧配置抽水蓄能,与常规机组共同参与电网优化调度,形成电热联合系统多源协调运行的调度模式。在研究电热负荷与风电出力分布特性的基础上,深入分析电热联合系统多源协调对风电消纳的影响机理,以风电消纳电量最大和系统运行成本最小为目标建立电热联合系统多源协调优化模型,并采用多目标和声搜索算法对模型进行求解。以6节点系统为例验证了模型的有效性,结果表明电热联合系统多源协调运行可有效降低系统运行成本,提高风电消纳水平。

关键词：风电储热抽水蓄能电热联合多源协调

逆变器中IGBT功率模块的电热联合仿真模型

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半导体技术 2016年第6期41卷 440-445,472页

作者：姚芳王少杰李志刚河北工业大学电气工程学院天津300130

功率半导体器件是逆变器中失效率最高的部分,计算功率器件的损耗与结温对预测功率器件的寿命具有重要意义。分别从损耗计算和热路计算两个方面简述了逆变器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块及其反并联二极管的电热模型的计算原理,并... 详细信息

功率半导体器件是逆变器中失效率最高的部分,计算功率器件的损耗与结温对预测功率器件的寿命具有重要意义。分别从损耗计算和热路计算两个方面简述了逆变器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块及其反并联二极管的电热模型的计算原理,并搭建了该电热联合仿真模型,进而得到IGBT与反并联二极管的损耗波形与结温波形。将仿真得到的结果与利用电力电子仿真软件PLECS中自带的IGBT模块搭建的逆变器的仿真结果对比,验证了该模型的合理性与准确性,并大大缩短了仿真时间。将在某风电场中获得的逆变器输出电流输入仿真模型中,得到IGBT的结温曲线,可以为IGBT寿命预测等研究提供数据支持。

关键词：电热联合仿真绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 损耗结温

基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真分析

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实验技术与管理 2023年第10期40卷 148-152页

作者：蔡燕王楚越宗烜逸宣慧南通大学信息科学技术学院江苏南通226019 南通先进通信技术研究院有限公司江苏南通226019 通富微电子股份有限公司江苏南通226000

目前的薄型细间距球栅阵列(low-profile fine-pitch ball grid array,LFBGA)封装电热联合仿真方法较少考虑电路芯片本身材料的散热能力,因此存在准确性不足的问题。为了解决这个问题,该文提出了一种基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿... 详细信息

目前的薄型细间距球栅阵列(low-profile fine-pitch ball grid array,LFBGA)封装电热联合仿真方法较少考虑电路芯片本身材料的散热能力,因此存在准确性不足的问题。为了解决这个问题,该文提出了一种基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真方法。该方法建立了LFBGA封装热阻模型,考虑了电流和电压的热能转换以及芯片材料本身的散热能力,并使用场路耦合计算了电热联合芯片散热关系式。此外,该方法还设置了功率取值范围,确保仿真的精确性。通过实验验证,该方法的准确性在电压和电流计算中均高于现有的两种方法。因此,基于场路耦合的LFBGA封装电热联合仿真分析方法能够提供更准确的仿真结果。

关键词：场路耦合 LFBGA封装电热联合仿真分析

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考虑建筑热需求差异性的电热联合运行研究

考虑建筑热需求差异性的电热联合运行研究

作者：唐宏立大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,我国风电产业快速发展,尤其在拥有丰富风力资源的“三北”地区,风电发展十分迅猛。然而,“三北”地区实行集中供热且供暖期长,高占比的热电联产机组在确保供暖民生需求的同时,其强迫出力挤占了较大的发电空间,由此出现了严重的... 详细信息

近年来,我国风电产业快速发展,尤其在拥有丰富风力资源的“三北”地区,风电发展十分迅猛。然而,“三北”地区实行集中供热且供暖期长,高占比的热电联产机组在确保供暖民生需求的同时,其强迫出力挤占了较大的发电空间,由此出现了严重的弃风现象。考虑集中供热系统热动态特性的电热联合运行是缓解该类弃风问题的一个有效思路,对提升热电联产机组运行灵活性、提高系统风电消纳能力具有重要意义。本文即在利用包括建筑物在内的集中供热系统的热动态特性基础上,对考虑建筑物热需求差异性的电热联合运行开展研究。在对热力系统运行在质调节方式下的集中供热系统各关键环节的基础建模归纳总结的基础上,从供热负荷存在不同建筑混合的实际情况入手,分析公共建筑与居民建筑的热需求特性,及与其相适应的热力系统分时段改变流量的质调节方式,阐述了考虑建筑热需求差异性的电热联合运行的基本思路;然后,对考虑建筑热需求差异性后,热力系统采取分时段质调节方式下的集中供热系统进行建模与分析,重点对热网的水力工况、支持热网水力工况稳定的变频器运行控制方式进行了分析,并对分时段改变流量的供热管道、不同建筑的热需求特性等进行数学建模;最后,以包含弃风惩罚成本在内的电热联合运行成本最小化为目标,考虑热力系统和电力系统相关约束,构建了考虑建筑热需求差异性的电热联合运行模型。通过仿真算例验证所建模型在降低系统运行成本和消纳弃风方面的有效性。算例结果表明,考虑热力系统热动态特性的电热联合运行能够为风电留出更多上网空间;在热力系统热动态特性基础上,进一步考虑建筑热需求差异性之后,电热联合运行将具有更好的经济性,且在风大、极寒天气条件下优势更为明显;当对公共建筑采取合理的分时段改变流量质调节时,系统中的热动态特性和热需求特性得以充分发挥,在系统经济运行的同时促进风电消纳。本文所开展的考虑建筑热需求差异性的电热联合系统运行研究可为我国进一步消纳弃风提供参考。

关键词：电热联合热力系统热动态特性建筑物热需求风电消纳

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含储热的电热联合系统优化调度模型

电器与能效管理技术 2018年第14期 63-68,78页

作者：付中洲袁铁江皮霞新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024 国网甘肃省电力公司经济技术研究院甘肃兰州730050

针对我国北方地区冬季供热期弃风严重的现象,首先从电热联合的角度进行考虑,通过在电力系统和热力系统的电源侧结合点热电联产机组处和负荷侧结合点电锅炉处加装储热装置,建立了含储热的电热联合系统;其次建立了含储热的电热联合系统优... 详细信息

针对我国北方地区冬季供热期弃风严重的现象,首先从电热联合的角度进行考虑,通过在电力系统和热力系统的电源侧结合点热电联产机组处和负荷侧结合点电锅炉处加装储热装置,建立了含储热的电热联合系统;其次建立了含储热的电热联合系统优化调度模型并利用改进的遗传算法进行模型求解;最后基于北方某区域数据,仿真对比了含储热的电热联合系统调度模型和传统的调度模型的弃风消纳情况和经济性。结果表明,所提模型能以较低的成本大幅度增加风电的消纳。

关键词：储热电热联合风电消纳调度模型

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风电消纳最大化的电热联合系统两级调控策略

风电消纳最大化的电热联合系统两级调控策略

考虑风电消纳的电热混合储能系统优化定容方法

第十六届沈阳科学学术年会

作者：张海宁葛维春沈阳工业大学电气工程学院

风电消纳问题是我国三北地区电网面临的主要问题,为了提高电网对风电的消纳能力,本文提出一种风电消纳最大化的电热联合系统两级调控策略。一级调控以系统经济成本最低为目标,通过对集中式电储热、电池储能以及热电联产机组进行协调调度... 详细信息

风电消纳问题是我国三北地区电网面临的主要问题,为了提高电网对风电的消纳能力,本文提出一种风电消纳最大化的电热联合系统两级调控策略。一级调控以系统经济成本最低为目标,通过对集中式电储热、电池储能以及热电联产机组进行协调调度,从而提高系统运行经济性;二级调控针对热网在传热过程中存在的热惯性,通过合理安排分布式电储热的投运时间,在满足负荷热量需求的同时进一步提高系统对风电的消纳能力。通过算例分析,验证了风电消纳最大化的电热联合系统两级调控策略的有效性,结果表明了在降低系统运行成本的同时,提高了系统的风电消纳水平。

关键词：风电消纳电热联合两级调控热惯性

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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电力建设 2020年第12期41卷 16-24页

作者：朱炳铨钱韦廷张俊万灿陈新建朱轶伦国网浙江省电力有限公司杭州市310007 浙江大学电气工程学院杭州市310027 国网浙江省电力有限公司台州供电公司浙江省台州市318000

大规模风电并网影响了电力系统的安全稳定运行,导致电网出现弃风现象,限制了风电的发展。考虑电力系统与热力系统的协调运行,使用电热混合储能系统与电网进行电量交换可以有效提升风电消纳水平,文章提出了一种考虑风电消纳的电热混合储... 详细信息

大规模风电并网影响了电力系统的安全稳定运行,导致电网出现弃风现象,限制了风电的发展。考虑电力系统与热力系统的协调运行,使用电热混合储能系统与电网进行电量交换可以有效提升风电消纳水平,文章提出了一种考虑风电消纳的电热混合储能系统优化定容方法。首先,基于历史风电数据对风电功率建模,获得满足并网要求的目标并网风电功率;随后,采用电储能、电锅炉和储热设备组成电热混合储能系统,建立考虑电热混合储能系统运行约束,以系统总成本最低为目标的优化定容模型,并求解出电热混合储能系统的经济优化定容结果;最后,使用某电热综合能源系统的实测数据进行仿真计算,算例结果验证了所提方法对电热混合储能系统优化定容的有效性,在提高系统风电消纳能力的情况下保证了系统整体的经济效益。

关键词：风电消纳优化定容混合储能电热联合

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考虑建筑储热特性的多区域电热协调运行研究

考虑建筑储热特性的多区域电热协调运行研究

作者：韩雨彤大连理工大学

学位级别：硕士

我国“三北”地区风能资源丰富,在国家的大力推进下,我国风电发展迅猛,风电新增装机容量和累计装机容量近年均位列全球第一。然而,受电网有限的调峰能力制约,“三北”地区长期以来都存在较为严重的弃风问题。从电热联合运行的角度看,若... 详细信息

我国“三北”地区风能资源丰富,在国家的大力推进下,我国风电发展迅猛,风电新增装机容量和累计装机容量近年均位列全球第一。然而,受电网有限的调峰能力制约,“三北”地区长期以来都存在较为严重的弃风问题。从电热联合运行的角度看,若能充分挖掘并利用现有建筑的储热能力,开展多区域电热协调,即可为风电提供更多的上网空间,这对提升系统运行灵活性、促进风电消纳有着重要意义。本文即对考虑建筑储热特性的多区域电热协调运行开展研究。首先,对建筑这一具有良好储热能力、且无需额外投资的储热设备的热动态特性进行建模,并搭建仿真模型进行仿真分析,明确影响建筑室温变化的主要因素。然后,从热力系统就地平衡而电力系统具有广域协调性、区域间资源分布差异性、风电的时空相关性等特性出发,阐述了考虑建筑储热特性的多区域电热协调的基本思想;将建筑的热动态特性等热力运行约束,与联络线运行约束等电力运行约束一起列为约束条件,以电热联合系统的运行成本最小为目标,建立了考虑建筑储热特性的多区域电热协调运行模型。最后,通过算例分析验证所建立模型的有效性。算例结果表明,不同风电装机容量下区域参与多区域电热协调的能力有所不同,当某区域尚未完全利用自身建筑的储热能力便可消纳自身风电时,该区域具备参与多区域电热协调的能力;考虑到风电的时空相关性,在各区域风电量相对差值较大的情况下进行多区域电热协调,能够充分利用多区域建筑的能力,实现更多的风电消纳。以上工作可为利用建筑储热特性促进多区域电热系统协调运行以进一步消纳弃风提供参考。

关键词：建筑储热电热联合联络线多区域互联风电消纳