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提升弱电网新能源集群送出能力的调相机优化配置方法

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电力自动化设备 2024年第7期44卷 30-36,44页

作者：王泽森刘苗李海波秦建茹郭金智白恺国网冀北电力有限公司北京100054 清华四川能源互联网研究院四川成都610213

针对提升送端弱电网系统强度及新能源消纳能力的技术需求,分析了短路比指标与新能源集群送出能力之间的关联;分析了调相机接入对短路比指标的影响;建立了兼顾弱电网系统强度和集群新能源消纳的调相机配置双层优化模型,内层模型以各新能... 详细信息

针对提升送端弱电网系统强度及新能源消纳能力的技术需求,分析了短路比指标与新能源集群送出能力之间的关联;分析了调相机接入对短路比指标的影响;建立了兼顾弱电网系统强度和集群新能源消纳的调相机配置双层优化模型,内层模型以各新能源场站出力最大为目标,确定短路比约束下各新能源场站最大出力限值,外层模型以调相机配置容量最小为目标,计算各新能源场站实际出力与该场站最大出力限值的差值,对调相机配置容量进行校核。通过实际典型电网仿真分析表明,调相机优化配置后系统强度大幅提升,同时,98%的新能源场站最大可消纳空间达到各新能源场站理论最大可消纳空间的95%。

关键词：弱电网系统短路比新能源消纳调相机优化配置

考虑热力系统等效储能特性的低碳园区储能容量优化配置

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上海交通大学学报 2024年第6期58卷 863-871页

作者：陈晖何耿生刘昱良曾红梅张世旭李姚旺南方电网能源发展研究院有限责任公司广州510700 清华四川能源互联网研究院成都610213

低碳发展目标下,配置储能是保证低碳园区安全、经济运行,降低碳排放量的关键手段.为解决当前低碳园区中碳排放计算不准确、等效储能资源利用不充分的问题,提出了基于碳排放流理论的电网动态排放因子计算方法,实现了园区用电间接碳排放... 详细信息

低碳发展目标下,配置储能是保证低碳园区安全、经济运行,降低碳排放量的关键手段.为解决当前低碳园区中碳排放计算不准确、等效储能资源利用不充分的问题,提出了基于碳排放流理论的电网动态排放因子计算方法,实现了园区用电间接碳排放的精确计量;然后,充分考虑园区中的可用等效储能资源,提出了一种考虑热力系统等效储能特性的储能容量优化配置模型,并采用大M法对模型中的非线性约束进行了等价转换.最后,基于算例系统进行了仿真分析,仿真结果验证了所提模型的正确性和有效性.

关键词：低碳储能系统优化配置碳排放流间接碳排放

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基于价值替代的电网侧储能规模与结构规划

太阳能学报 2024年第5期45卷 225-231页

作者：彭煜民王木陈满谭振飞钟海旺南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院广州510635 清华四川能源互联网研究院成都610000

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、... 详细信息

科学的规划方法有助于储能的健康发展,基于储能替代价值与其自身投资成本实现最优平衡的规划思路,提出基于价值替代的电网侧储能最优规模与结构测算方法。依据一个地区电网运行特性,计算不同规模下储能替代输配电投资、替代调峰容量、替代调频备用容量的边际替代价值,构建满足替代需求的储能结构优化模型,计算满足不同功率和能量替代需求下电网侧各类型储能的最优投资组合以及边际投资成本。

关键词：储能规划投资替代价值电网侧储能

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考虑混蓄与纯蓄配置方式的水风光蓄互补系统调度运行对比研究

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电力系统保护与控制 2024年第10期52卷 179-187页

作者：彭煜民王雪林刘德旭李贻凯杨迎熊翊君陈满钟海旺南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院广东广州511486 清华四川能源互联网研究院四川成都610000

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从... 详细信息

流域梯级水风光综合能源基地配建抽水蓄能构建水风光蓄互补系统,是提高风光消纳能力、加速可再生能源一体化开发的重要途径。水风光蓄互补系统因地制宜既可配置混合式抽水蓄能,又可配置传统常规抽水蓄能。针对何种配置方式更优问题,从调度运行需求出发进行了研究。首先量化分析了水风光资源的季节互补性和日内互补性。然后分别考虑配置混蓄与纯蓄,基于精细化流域梯级水电模型,以负荷跟踪偏差率最小、弃能最小、水量利用率最大为目标构建了水风光蓄互补系统短期优化调度模型,从调度运行角度探究不同抽蓄形式对水风光蓄互补系统的影响。最后,通过某流域梯级水风光一体化基地算例表明,配置混蓄相较于配置纯蓄,不同运行场景下负荷跟踪偏差率均更小、弃能均降低、水量利用率均提高,综合运行效率也得到提升,表明配置混蓄对水风光蓄互补系统调度运行的提升优于纯蓄。研究可为流域清洁能源基地、抽水蓄能规划建设及调度运行提供决策支持。

关键词：抽水蓄能水风光蓄互补系统优化调度混合式抽蓄电站

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基于灰狼算法的直流微电网H∞鲁棒控制

供用电 2024年第4期41卷 53-61页

作者：王常乐刘海涛吕志鹏国网上海能源互联网研究院有限公司上海200031

在直流微电网系统中,负荷中常含有大量的恒功率负载(constant power load,CPL),其表现为负阻尼特性。CPL的接入会降低系统的稳定性,造成直流母线电压的振动失稳甚至造成系统的崩溃。首先,建立了单换流器直流微电网的小信号模型,根据小... 详细信息

在直流微电网系统中,负荷中常含有大量的恒功率负载(constant power load,CPL),其表现为负阻尼特性。CPL的接入会降低系统的稳定性,造成直流母线电压的振动失稳甚至造成系统的崩溃。首先,建立了单换流器直流微电网的小信号模型,根据小信号模型通过根轨迹法分析了CPL的接入对系统稳定性的影响。然后,提出了一种基于H∞控制理论下混合灵敏度优化的控制结构,相比传统PI控制具有更好的控制性能,提升了直流微电网系统的稳定性。采用改进灰狼优化算法(improved grey wolf optimization,IGWO)优化控制参数,进一步提升了控制性能。最后在MATLAB/Simulink中对两端口直流微电网模型进行仿真,验证了所提出的控制策略具有良好性能,能有效提高系统的稳定性。

关键词：直流微电网稳定性分析母线电压 H∞控制灰狼算法

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数据中心全直流供电系统的构建及其综合评价

浙江电力 2024年第3期43卷 75-83页

作者：韩雪姣屈鲁王长永崔康生余占清崔健清华大学能源互联网创新研究院北京100085 台达电子集团上海201209 清华四川能源互联网研究院成都610299

“双碳”目标对数据中心提出了高效率、高可靠、低碳排放的需求。因此,构建了一种接入可再生能源和大规模储能的数据中心全直流供电系统,并对其进行了综合评价。首先,分析数据中心供电系统“源-网-荷-储”各环节的特点和需求,综合考虑... 详细信息

“双碳”目标对数据中心提出了高效率、高可靠、低碳排放的需求。因此,构建了一种接入可再生能源和大规模储能的数据中心全直流供电系统,并对其进行了综合评价。首先,分析数据中心供电系统“源-网-荷-储”各环节的特点和需求,综合考虑系统效率、可用性、经济性、环保性4个维度,建立了评价指标体系。然后,利用AHP(层次分析法)和模糊综合评价法,开发了DCES(数据中心能源系统)架构评价工具。最后,通过DCES将全直流供电系统与传统交流供电系统进行对比评价,结果表明,提出的全直流供电系统尽管经济性稍差,但综合评价指标更优,可作为未来数据中心新型供电系统的一个可选方案。

关键词：数据中心供电系统全直流供电综合评价

以深远海风电为核心的能源岛能源外送经济性分析

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中国电力 2024年第9期57卷 94-102页

作者：刘钟淇刘耀侯金鸣全球能源互联网发展合作组织北京100031

深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势,对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛,通过“海上风电+”的融合发展模式,能够提高海域综合利用率,提升整体效益,降低开发成本。建设以... 详细信息

深远海风电具有资源丰富、利用小时数高、不占用陆上土地等优势,对于推动实现碳达峰碳中和具有重要意义。以深远海风电为核心的海上能源岛,通过“海上风电+”的融合发展模式,能够提高海域综合利用率,提升整体效益,降低开发成本。建设以深远海风电为核心的能源岛,涉及漂浮式海上风电等能源开发技术、电制氢(氨)等能源综合利用技术、柔性直流输电和管道输氢等能源外送技术。介绍以深远海风电为核心的能源岛总体构成,比较分析适用于深远海风电为核心的能源岛大规模能源外送的输电技术,分别测算了汇集1 000 MW漂浮式海上风电的能源岛通过柔性直流送电的成本、电制氢后通过管道输氢的成本,并将输电成本与输氢成本进行了比较。通过比较分析,以深远海风电为核心的海上能源岛适宜选择柔性直流输电技术或者管道输氢作为能源外送方案。测算结果表明,在2023年、2030年和2050年,输送距离为100~200km时柔性直流输电方案的经济性均要优于输氢方案;输电方案与输氢方案的选择需综合考虑成本和登陆地区的消纳能力;预计在2050年,离岸100~200 km不同比例的电氢混合外送综合成本在0.18~0.27元/(kW·h)之间,与西部北部风光新能源基地、西南水风光基地外送东部的成本相比具有竞争力。

关键词：能源岛深远海风电柔性直流输电管道输氢经济性分析

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综合能源系统低碳规划与运行研究述评

高电压技术 2024年第3期50卷 1053-1066页

作者：宋晓通师芊芊巨云涛葛怀畅张佳惠卢艺玮于坤禹北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 山西省能源互联网研究院太原030000

为提高综合能源系统(integrated energy system, IES)低碳规划及优化运行的技术水平,推进能源结构低碳转型及新型电力系统建设,梳理和总结研究学者在IES的模型构建、系统规划、运行调度等方面的研究成果,该文开展了相关领域的综述研究... 详细信息

为提高综合能源系统(integrated energy system, IES)低碳规划及优化运行的技术水平,推进能源结构低碳转型及新型电力系统建设,梳理和总结研究学者在IES的模型构建、系统规划、运行调度等方面的研究成果,该文开展了相关领域的综述研究。首先,阐述了综合能源系统的典型架构、典型设备及其能流特性。其次,针对IES低碳规划和运行策略及其相关支撑技术,分别论述了多态不确定性模型及功率预测、柔性负荷调控策略、IES参与电力辅助服务及其低碳运营机制、优化模型及其求解算法等方面的技术路线及研究成果;研究表明,规划与运行策略是支撑IES低碳、高效、经济运行水平的关键技术,计及不确定性的高维、非线性、多目标、非凸问题的精确建模和快速求解等难点问题亟待深入研究。最后,展望了人工智能、大数据、电力物联网等新技术在IES低碳规划和运行方面的应用前景,归纳了该领域亟待应对的技术挑战和关键问题。

关键词：综合能源系统低碳规划低碳运行柔性负荷低碳运营机制电力辅助服务

基于时序模拟的风火打捆送出消纳规划优化方法

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南方电网技术 2024年

作者：刘新苗刘俊磊娄源媛卢洵刘正超张东辉徐芸霞陈一夫广东电网有限责任公司清华四川能源互联网研究院

风火打捆是提升风电送出通道效益的有效方式，风火配比和外送通道容量是影响打捆整体高效经济运行的重要因素。本文提出一种风火打捆送出消纳规划优化方法，首先分析典型风火打捆送出消纳场景的规划目标需求；其次从满足系统整体供需平... 详细信息

风火打捆是提升风电送出通道效益的有效方式，风火配比和外送通道容量是影响打捆整体高效经济运行的重要因素。本文提出一种风火打捆送出消纳规划优化方法，首先分析典型风火打捆送出消纳场景的规划目标需求；其次从满足系统整体供需平衡出发，考虑系统安全稳定运行约束，建立以风火打捆整体规划综合成本最小为目标函数的优化模型；然后提出基于时序模拟的规划优化方法求解模型，比选出目标函数最小的最优方案；最后以实际案例验证所提模型和方法的有效性。

关键词：风火打捆外送通道送出消纳规划优化时序模拟