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考虑可靠性与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估

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电力系统自动化 2019年第6期43卷 77-84,91,85-90,126,92-94页

作者：葛少云孙昊刘洪张强李吉峰智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定... 详细信息

针对传统供电能力评估中难以同时解决既避免单纯以负荷高峰时刻全网N-1准则为基础又细致计及分布式电源、储能和负荷需求响应影响等问题,提出了考虑可靠性柔性需求与故障后负荷响应的主动配电网供电能力评估方法。首先,结合出力不确定性与用户差异化的响应能力,对主动配电网中的分布式电源、储能与可响应负荷等基本元素进行建模;其次,构建了以最大供电能力为目标、以可靠性需求和故障后负荷响应经济性为主要约束的主动配电网供电能力评估模型;继而,发展了考虑分布式光伏、蓄电池以及需求响应的主动配电网可靠性评估准序贯蒙特卡洛模拟法,并提出了基于遗传算法的供电能力评估模型优化求解方法;最后,通过算例验证了所提方法可有效挖掘主动配电网供电能力,提升资产利用效率。

关键词：主动配电网供电能力供电可靠性柔性需求负荷响应遗传算法

300MW深度调峰循环流化床机组负荷响应特性研究

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动力工程学报 2023年第9期43卷 1116-1122页

作者：张洪福高明明于浩洋岳光溪华北电力大学控制与计算机工程学院新能源电力系统国家重点实验室北京102206 国家能源集团新能源技术研究院有限公司北京102209 清华大学能源与动力工程系北京100084

当下循环流化床(CFB)机组需参与深度调峰、快速变负荷运行,机组变负荷初期的负荷响应速率主要由其汽水侧蓄热特性决定,因此提出了一种亚临界CFB机组汽水侧蓄热定量计算方法。以某电厂300 MW深度调峰CFB机组为例,根据工质特性对该锅炉汽... 详细信息

当下循环流化床(CFB)机组需参与深度调峰、快速变负荷运行,机组变负荷初期的负荷响应速率主要由其汽水侧蓄热特性决定,因此提出了一种亚临界CFB机组汽水侧蓄热定量计算方法。以某电厂300 MW深度调峰CFB机组为例,根据工质特性对该锅炉汽水流程进行分段,结合锅炉设计数据与实际运行参数,分别计算了不同负荷(30%~100%)工况下各段的工质蓄热系数和金属蓄热系数,并考虑汽轮机热效率变化的影响,分析了CFB锅炉汽水侧蓄热利用可持续时间与机组负荷响应特性。结果表明:该机组汽水侧蓄热系数随着负荷的降低而增大,在50%负荷以下的变化较大;考虑机组运行稳定裕度差异后,汽水侧蓄热利用可持续时间随着负荷的降低而减小,机组负荷响应能力显著降低。

关键词：循环流化床机组深度调峰汽水蓄热负荷响应

350 MW热电联产循环流化床机组负荷响应特性

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洁净煤技术 2024年第9期30卷 102-110页

作者：王唯铧高明明王勇权张帅柠成永强华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

近年来热电联产机组在燃煤机组中的比重增加,而火力发电渐渐承担调峰重任,灵活性需求增强,提高热电联产机组的变负荷能力对于深度调峰具有重大意义。热电联产循环流化床(CFB)机组可利用锅炉汽水侧和热网蓄热提高机组快速变负荷能力,因... 详细信息

近年来热电联产机组在燃煤机组中的比重增加,而火力发电渐渐承担调峰重任,灵活性需求增强,提高热电联产机组的变负荷能力对于深度调峰具有重大意义。热电联产循环流化床(CFB)机组可利用锅炉汽水侧和热网蓄热提高机组快速变负荷能力,因此提出一种超临界热电联产CFB机组汽水侧蓄热和热网蓄热的定量计算方法。以某350 MW热电联产CFB机组为例,分析该机组汽水侧工质流程和热网抽汽及循环水分析,结合机组设计参数与历史运行数据,计算不同负荷(35%~90%)工况下锅炉汽水侧蓄热系数C_(sw)和热网蓄热系数C_(h),进一步分析机组负荷响应特性及蓄热利用可持续时间。结果表明:随着机组负荷增大,汽水侧蓄热系数C_(sw)增大,且在机组高负荷阶段汽水工质蓄热C_(sw)变化较大,而热网蓄热系数C_(h)几乎不变;机组蓄热利用可持续时间与机组负荷成正比,与机组变负荷速率成反比;热网蓄热利用可持续时间大于汽水侧蓄热,且热网蓄热能力几乎不随机组负荷变化而变化;在4%/min变负荷速率下,热网蓄热利用可持续时间约285 s,而汽水侧蓄热利用可持续时间161.5~249.7 s。表明在机组参与深度调峰期间,热网蓄热可提供更稳定的变负荷能力。以上计算结果为超临界热电联产CFB机组深度调峰及快速变负荷运行提供理论指导。

关键词：循环流化床机组深度调峰汽水蓄热热网蓄热负荷响应

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考虑负荷响应的主动配电网孤岛划分

现代电力 2015年第6期32卷 23-29页

作者：刘舒张益飞程浩忠谢潜肖远兵国网上海市电力公司电力科学研究院上海200437 上海电力学院电气工程学院上海200090 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240

针对主动配电网的用户需求响应展开深入分析和总结,根据负荷重要程度和用户对不同负荷供电依赖度进行分类,提出一种故障情况下的用户供电策略,该策略的核心思想为:故障时相对于热水器、空调等大功率电器,用户对灯光、插座等小功率电器... 详细信息

针对主动配电网的用户需求响应展开深入分析和总结,根据负荷重要程度和用户对不同负荷供电依赖度进行分类,提出一种故障情况下的用户供电策略,该策略的核心思想为:故障时相对于热水器、空调等大功率电器,用户对灯光、插座等小功率电器的依赖度更高,对大功率电器采用主动控制以增大供电范围,同时应用电热水器消纳分布式能源的波动。为解决基于负荷主动响应的分布式能源孤岛供电故障重构的综合规划问题,建立优化问题的数学模型,将其转化为有根树搜索问题求解。结果分析显示本文所提孤岛划分方法使得供电范围较普通计划孤岛更大,用户电力满意度有较大程度的提高,对配电网孤岛划分具有一定的指导意义。

关键词：主动配电网分布式电源负荷响应计划孤岛

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含电动汽车柔性负荷响应的优化调度策略研究

电测与仪表 2018年第14期55卷 8-12页

作者：许玮袁弘车长明王振祥熊一国网山东省电力公司电力科学研究院济南250002 山东鲁能智能技术有限公司济南250101 中交机电工程局北京100088 武汉大学电气工程学院武汉430072

以大规模新能源接入、电动汽车等柔性负荷为研究背景,建立电动汽车负荷调度模型,以系统发电成本和配电网安全稳定运行为优化目标,对含有电动汽车的柔性负荷调度模型建立含多目标优化的协调调度模型。采用基于ELM的改进遗传算法对协调调... 详细信息

以大规模新能源接入、电动汽车等柔性负荷为研究背景,建立电动汽车负荷调度模型,以系统发电成本和配电网安全稳定运行为优化目标,对含有电动汽车的柔性负荷调度模型建立含多目标优化的协调调度模型。采用基于ELM的改进遗传算法对协调调度模型求解,通过双目标的对比分析,求得与实际情况相近的最优解。最后通过算例验证的结论指出:适当增加电动汽车规模可有效降低发电成本,更好地发挥削峰填谷、调节供需平衡的作用;通过协调以电动汽车为代表的柔性负荷规模可以得到更为优化的调度策略。

关键词：电动汽车优化调度 ELM 负荷响应

基于微网负荷响应的全钒液流电池优化运行方法

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全球能源互联网 2019年第6期2卷 608-616页

作者：倪经纬李明佳西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室陕西省西安市710049

全钒液流电池是具有良好应用前景的大规模储能技术之一,是解决电网调峰调频、间歇性可再生能源消纳等问题的有效手段。使用MATLAB基于自放电效应建立了全钒液流电池的电化学模型,研究了电池的充/放电形式和电解液流量对电池性能的影响规... 详细信息

全钒液流电池是具有良好应用前景的大规模储能技术之一,是解决电网调峰调频、间歇性可再生能源消纳等问题的有效手段。使用MATLAB基于自放电效应建立了全钒液流电池的电化学模型,研究了电池的充/放电形式和电解液流量对电池性能的影响规律,进而建立了微网负荷的优化调度模型,并提出了一种微网中逐时响应需求侧负荷波动的最优电解液流量计算流程和优化运行方法。研究结果表明:全钒液流电池的过电势损耗与电流正相关;随着电池的电解液流量从0.024 m^3/h增加至0.288 m^3/h,泵功相应由0.027 W增加至0.422 W,同时电池浓差极化损失的减小导致系统能量效率的提升;恒定负荷下,选取合适的电池电解液流量可获得较高的系统效率;采用提出的全钒液流电池优化运行方法,可实现微网变负荷工况下电池电解液流量的实时优化控制,相较于恒定流量的运行方法,电池的系统效率可提升至87.03%。

关键词：全钒液流电池电解液流量系统效率负荷响应优化运行方法

粒子群参数辨识的超(超)临界锅炉负荷响应数学建模

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热力发电 2015年第10期44卷 102-106页

作者：柯尊光高海东高林王田吕永涛神华神东电力重庆万州港电有限责任公司重庆404027 西安热工研究院有限公司陕西西安710032

为了适应电网系统中长期稳定性分析的需要,构建了具有线性传递函数形式的超(超)临界锅炉非线性数学模型,同时考虑了模型变量之间在静态和动态过程中的非线性特性,以便通过扰动试验获取准确反映超(超)临界锅炉负荷响应特性的模型参数。... 详细信息

为了适应电网系统中长期稳定性分析的需要,构建了具有线性传递函数形式的超(超)临界锅炉非线性数学模型,同时考虑了模型变量之间在静态和动态过程中的非线性特性,以便通过扰动试验获取准确反映超(超)临界锅炉负荷响应特性的模型参数。针对某超临界600 MW机组,采用基于粒子群(PS0)算法的超(超)临界锅炉非线性数学模型参数辨识方法,进行不同机组负荷工况下的模型参数辨识。结果表明:只需在不同负荷点上进行模型参数辨识,即可获得超(超)临界锅炉非线性模型中的非线性函数;辨识负荷点数量越多,非线性函数曲线越平滑,非线性拟合效果也越好;模型输出曲线与实测输出曲线吻合较好,所建模型及其参数辨识方法可行。

关键词：超(超)临界锅炉负荷响应数字模型非线性 PSO算法参数辨识

基于调峰权交易和负荷响应的风电接纳水平研究

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基于调峰权交易和负荷响应的风电接纳水平研究

作者：张艺渊福州大学

学位级别：硕士

负荷低谷时期风电场大量弃风,系统调峰能力不足成为制约风电接纳水平的主要原因之一。影响系统调峰的主要因素为电源侧调峰机组容量不足和负荷侧负荷峰谷差不断扩大。随着我国电力市场化改革深入,以市场化手段促进风电接纳能够比计划手... 详细信息

负荷低谷时期风电场大量弃风,系统调峰能力不足成为制约风电接纳水平的主要原因之一。影响系统调峰的主要因素为电源侧调峰机组容量不足和负荷侧负荷峰谷差不断扩大。随着我国电力市场化改革深入,以市场化手段促进风电接纳能够比计划手段更能激励参与者的积极性。调峰权交易可以激励火电机组发挥调峰潜力,为风电提供消纳空间,但常规交易方式下,风电随机性与波动性会造成很大的交易风险,针对风电参与的市场,需考虑新的交易方式。同时,价格信号可以引导用户用电,改善负荷曲线,研究如何引导负荷响应促进风电消纳,对减少电源侧调峰压力有重要意义。因此,本文从系统调峰角度考虑,研究利用调峰权交易与负荷响应促进风电消纳。主要研究内容包括以下几方面:(1)提出考虑风电随机性的风火调峰权常规交易方式,推导火电机组调峰成本与风电场调峰效用,建立社会效益最大、风电再次接纳量最大的多目标调峰权常规交易模型,运用多目标粒子群算法对模型进行求解。分析风电场调峰权交易容量变化对风电再次接纳和社会效益的影响,并探讨风电预测误差、上旋转备用价格、风电场计划接纳风电容量、风电和火电上网电价等因素对调峰权交易和风电再次接纳的影响,为风火调峰权交易促进风电消纳提供参考。(2)分析风电波动性对调峰权交易的影响,结合电力期权规避风险的特性,提出考虑期权思想的调峰权交易方式。运用调峰权价格和调峰容量价格的概念,建立社会效益最大、风电场效益和火电机组效益最大的多目标模型。比较考虑期权思想的调峰权交易方式和常规调峰权交易方式、不同出清方法、不同调峰权价格对风电再次接纳、风电场和火电机组收益的影响。算例结果表明,所提的调峰权交易方式在风电再次接纳量相同的情况下,比常规调峰权交易方式有更高的效益,并且可以减少电力系统的额外下旋转备用。(3)从用户侧的角度研究不同类型用户参与促进风电接纳,并对不同类型用户进行建模,提出考虑风电不确定性情况下的日前小时电价优化和计及激励型需求响应的风电电力系统调度二层规划模型。利用拉丁超立方抽样生成大量风电场景,采用同步回代法进行场景削减,通过量子粒子群算法对模型求解。算例结果表明所提模型可以引导用户削峰填谷、有效促进风电接纳、火电发电成本降低并使用户效益增加。比较不同调度模式、峰谷电价与日前小时电价、风电预测误差及PBDR用户成本与IBDR用户报价对调度结果产生的影响。

关键词：风火调峰权交易多目标优化日前小时电价负荷响应风电接纳

同方学位论文库评论

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计及负荷响应的风光储微网容量优化研究

计及负荷响应的风光储微网容量优化研究

作者：苏宇生湖南科技大学

学位级别：硕士

可再生能源正在改变世界的能源格局,大力发展可再生能源,提高可再生能源利用率已经成为我国电力行业的共识。随着可再生能源占比日益增加和智能控制技术的发展,大量的可控负荷参与到微电网的运行中来,有效降低了微电网的经济成本。因此... 详细信息

可再生能源正在改变世界的能源格局,大力发展可再生能源,提高可再生能源利用率已经成为我国电力行业的共识。随着可再生能源占比日益增加和智能控制技术的发展,大量的可控负荷参与到微电网的运行中来,有效降低了微电网的经济成本。因此,本文以风光储独立微网为研究对象,对考虑负荷响应作用下微电网多目标容量优化问题进行研究,具体内容如下:首先,分析风力发电机、光伏电池、磷酸铁锂电池和柴油发电机的出力特性并建立相应的数学模型。在此基础上,构建综合考虑等年值成本、功率偏差的微电网多目标容量优化模型,并采用负荷跟随策略,对各分布式电源的出力进行控制,为后续仿真奠定基础。其次,采用拥挤距离排序策略、指数递减惯性权重和局部扰动策略对多目标粒子群算法(Multi-objective particle swarm algorithm,MOPSO)进行改进,并在ZDT测试函数上进行验证。结果表明:改进的多目标粒子群算法(Improved Multi-Objective Particle Swarm Optimization,IMOPSO)在跳出局部最优和解的多样性方面更具有优越性。选取某地区一年的气象数据和负荷数据进行仿真计算,采用IMOPSO分别对风光储供电模式和风光柴储供电模式下的容量优化模型进行求解和分析。结果表明:柴油发动机加入可以有效地改善系统的经济性和稳定性,采用基于组合权重的逼近理想解排序多目标决策算法(The technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)对多组配置方案进行多目标决策,结果表明:组合权重-TOPSIS可以兼顾主观性和客观性。最后,在风光储独立微网多目标容量优化的基础上引入负荷响应,得到优化后的负荷曲线。采用IMOPSO算法对负荷响应修正后的多目标容量优化模型进行求解,研究负荷响应前后微电网成本、容量配置的变化,最后用基于组合权重-TOPSIS对帕累托最优解集进行评价,得到负荷响应前后的最优容量优化配置,并选取典型日负荷对负荷响应前后最优配置方案各分布式电源出力进行分析。结果表明:负荷响应后的微电网减少了储能的配置数量和柴油发电机的输出功率。有效降低了系统的经济成本并且提高系统的稳定性。

关键词：多目标容量优化改进多目标粒子群算法帕累托最优解集基于组合权重的TOPSIS 负荷响应