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太阳能耦合固体氧化物电池热电氢联产系统技术经济性分析

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热力发电 2024年第9期53卷 147-154页

作者：赵鹏翔杨佳霖杨宪丛琳吕承友国网综合能源服务集团有限公司北京100052

固体氧化物电池可在燃料电池发电模式和电解制氢模式间切换,且工作温度为650~850℃,具有高品位余热回收利用的潜力,将固体氧化物电池用于热、电、氢联产可大幅提高设备利用率及能量利用效率。提出了光伏、光热驱动的固体氧化物电池热电... 详细信息

固体氧化物电池可在燃料电池发电模式和电解制氢模式间切换,且工作温度为650~850℃,具有高品位余热回收利用的潜力,将固体氧化物电池用于热、电、氢联产可大幅提高设备利用率及能量利用效率。提出了光伏、光热驱动的固体氧化物电池热电氢联产系统,并耦合了蓄电池及熔盐蓄热保障系统连续稳定运行。以总成本最低为目标,构建系统容量配置及运行策略优化的混合整数线性规划模型,并基于品位对口、梯级利用的用能原则,采用夹点分析方法优化全系统多品位能流的梯级利用,揭示耦合系统物质和能量高效集成机理。针对某工业园区太阳能资源及热电氢需求实际案例,固体氧化物电池年满负荷运行小时数高于6 000 h,耦合系统平准化用能成本为0.28元/kW。

关键词：可逆固体氧化物电池热电氢联产能量梯级利用光伏光热

考虑多区间不确定集的电-气互联有功-无功协同鲁棒优化方法

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电力建设 2024年

作者：林朝华张军达吴荣芬梁海天王秋萍廖小兵国网浙江综合能源服务有限公司武汉工程大学电气信息学院

为了准确地描述新能源输出功率的波动性和随机性对电-气互联系统运行的影响，提出了多区间不确定集鲁棒优化方法。首先，构建分布式光伏出力的传统区间集合，然后考虑时间相关性建立单区间相关性不确定集，其次针对传统集合存在鲁棒性... 详细信息

为了准确地描述新能源输出功率的波动性和随机性对电-气互联系统运行的影响，提出了多区间不确定集鲁棒优化方法。首先，构建分布式光伏出力的传统区间集合，然后考虑时间相关性建立单区间相关性不确定集，其次针对传统集合存在鲁棒性差和保守性大的问题，将单区间集合进行切割划分，得到多区间相关性集合。进一步，对能源转换装置进行考虑建立了多区间不确定集的电-气互联有功-无功协同鲁棒优化模型。最后，通过改进的IEEE33节点电网与比利时20节点气网互联系统算例的仿真验证，结果表明，考虑多区间不确定集的电-气互联有功-无功协同鲁棒优化方法可以减少保守性，提高优化结果鲁棒性，证明了提出方法的有效性。

关键词：多区间不确定集电-气互联相关性鲁棒优化

基于双层博弈的配电网与多综合能源微网协调优化

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电力系统保护与控制 2024年第2期52卷 26-38页

作者：孙文杰武家辉张强新疆大学可再生能源发电与并网控制教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830017 国网新疆综合能源服务有限公司新疆乌鲁木齐841100

为充分挖掘综合能源微网(integrated energy microgrid, IEM)的潜在价值,促进可再生能源消纳,针对同一配电网下的多个IEM协同管理问题进行研究,提出了一种基于双层博弈的配电网-多IEM协同优化模型。对于IEM模型的构建,考虑在热电联产机... 详细信息

为充分挖掘综合能源微网(integrated energy microgrid, IEM)的潜在价值,促进可再生能源消纳,针对同一配电网下的多个IEM协同管理问题进行研究,提出了一种基于双层博弈的配电网-多IEM协同优化模型。对于IEM模型的构建,考虑在热电联产机组中加入碳捕集系统以及电转气装置,用来获取低碳效益。同时,针对IEM中可再生能源与负荷不确定性问题,采用鲁棒区间规划进行处理。首先,构建配电网运营商(distribution system operator,DSO)与IEM联盟系统模型框架,分析其不同主体间的博弈关系。其次,对于双层博弈,分为主从博弈与合作博弈。DSO作为博弈领导者,以自身效益最大为目标制定电价引导IEM联盟响应。IEM联盟作为博弈跟随者,以自身运行成本最小为目标,通过成员间互相合作能源共享响应DSO的决策。同时采用纳什谈判理论解决IEM联盟的合作运行问题,使用二分法与交替方向乘子法结合求解模型。最后,在算例中验证所提模型与方法的可行性和有效性。

关键词：综合能源微网配电网运营商双层博弈碳捕集鲁棒区间规划纳什谈判

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支持新型电力系统的5G/6G高可靠低时延电力物联网通信设计与分析

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中国电机工程学报 2024年

作者：曾琦刘友波李梓玮马超钟俊刘星四川大学电气工程学院国网四川综合能源服务有限公司

新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求，是5G通信重要垂直应用场景。然而，现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。本文在5G标准基础... 详细信息

新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求，是5G通信重要垂直应用场景。然而，现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。本文在5G标准基础上，将子载波跳频技术（FH）应用于可配置正交频分复用（OFDM）系统中，形成OFDM/FH传输新体制，为新型电力系统提供多业务接入和高可靠的信号传输方案；同时，考虑控制业务短包和突发特性，将OFDM/FH信号传输与5G/6G微时隙(mini-slot)调度策略融合，以mini-slot为基本单位的资源调度和重传机制能有效降低时延。随后，通过理论分析，揭示该电力物联网（IoT）通信系统传输可靠性与重传时延的内在折中关系。通过对无线通信物理层信号处理和媒介接入层时隙调度联合设计，本文提出的基于mini-slot调度架构OFDM/FH的电力物联网5G/6G通信方案，可支持“源-网-荷-储”多业务泛在接入、高达99.999%传输可靠性和毫秒级低时延要求，实现了5G/6G高可靠低时延通信（uRLLC）与泛在电力控制业务的深度融合。

关键词：电力物联网通信电力业务可靠性时延性系统设计

考虑分布式风电出力相关性的配电网概率区间潮流计算方法

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电力自动化设备 2024年

作者：廖小兵张一鸣李自成魏寒琪丁画李奔武汉工程大学电气信息学院国网综合能源服务集团有限公司国网湖北省电力有限公司鄂州供电分公司

为了更加准确地模拟分布式风电接入对配电网不确定性潮流分布的影响，提出考虑相关性的配电网概率区间潮流计算方法。将分布式风电出力区间划分成若干个子区间并赋予子区间对应的概率，并构建分布式风电出力的焦元模型；结合仿射算术将... 详细信息

为了更加准确地模拟分布式风电接入对配电网不确定性潮流分布的影响，提出考虑相关性的配电网概率区间潮流计算方法。将分布式风电出力区间划分成若干个子区间并赋予子区间对应的概率，并构建分布式风电出力的焦元模型；结合仿射算术将基于焦元模型的配电网概率区间潮流模型转化为仿射优化模型，并采用平行四边形模型、凸多边形模型、椭球模型来描述分布式风电出力的相关性，通过坐标变换将相关性模型转换为仿射约束条件嵌入仿射优化模型中进行联立求解；根据证据理论合成规则得到配电网概率区间潮解的概率边界。2个配电网的算例仿真结果表明，所建模型可以通过最大、最小概率描述潮流解的不确定度，同时椭球模型对相关性的建模比其他2类方法更准确。

关键词：配电网概率区间潮流相关性仿射优化模型证据理论

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基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略

太阳能学报 2024年第3期45卷 428-435页

作者：陈鹏王玮杨建青房方郭金龙华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 国网新疆综合能源服务有限公司乌鲁木齐830011

为提升风火两大主力电源对电网频率的主动支撑能力,提出一种基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略。首先,考虑风火及储能参与电网调频时的不同响应时间尺度,提出基于小波包分解的频差指令多尺度分解方法及风火储分别响应中低高频差... 详细信息

为提升风火两大主力电源对电网频率的主动支撑能力,提出一种基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略。首先,考虑风火及储能参与电网调频时的不同响应时间尺度,提出基于小波包分解的频差指令多尺度分解方法及风火储分别响应中低高频差分量的互补匹配方案;提出适应火电调频响应特性的频差指令低频分量获取方法,发展考虑风电有功裕度和储能容量约束的风储出力自趋优调配方法,实现风火储与中低高频分量的精准对应;针对不同运行工况,提出基于调频裕度的风电场聚类分区方法及风力机有功功率智能调控方法,提升风电场对电网频率的主动支撑能力。仿真结果表明,所提策略能有效实现风火储联合参与一次调频,在满足约束的前提下,充分利用风储调频容量,有效改善系统频率特性。

关键词：风电并网电网调频小波包分解 K-均值聚类协同互补自趋优调配

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工业高温热泵推广应用关键因素分析

节能与环保 2024年第4期 41-46页

作者：陈彬吴明雷张建海国网(天津)综合能源服务有限公司

在“双碳”背景下,工业高温热泵因其清洁低碳、节能高效的特点,成为推动工业领域节能降碳的重要手段。本文介绍了高温热泵推广应用场景,从企业余热资源、设备生产制造、燃气电力价格、生产工艺规程、节能补贴政策等方面分析了高温热泵... 详细信息

在“双碳”背景下,工业高温热泵因其清洁低碳、节能高效的特点,成为推动工业领域节能降碳的重要手段。本文介绍了高温热泵推广应用场景,从企业余热资源、设备生产制造、燃气电力价格、生产工艺规程、节能补贴政策等方面分析了高温热泵推广应用的关键因素,进而为工程实践提供指导和借鉴。

关键词：高温热泵应用场景推广应用

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基于改进Shapley值的台区多共享储能运行效能分配方法

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储能科学与技术 2024年

作者：郝俊博闫晓宏裴红兰张文强肖春国网山西省综合能源服务有限公司国网运城供电公司国网太原供电公司国网山西省电力公司营销服务中心太原理工大学

新型配电台区配置多个共享储能（Shared Energy Storage，SES）已成趋势，具有多资源协同的效果。但仅考虑SES自身价值难以实现其高效调用，需进一步关注共享储能个体差异对台区电网的多角度综合影响。为量化台区多共享储能共同作用下... 详细信息

新型配电台区配置多个共享储能（Shared Energy Storage，SES）已成趋势，具有多资源协同的效果。但仅考虑SES自身价值难以实现其高效调用，需进一步关注共享储能个体差异对台区电网的多角度综合影响。为量化台区多共享储能共同作用下的单一SES边际运行贡献，提出了基于改进沙普利（Shapley）值的台区多共享储能运行效能分配方法。考虑新能源消纳及碳减排，建立含SES运行组合的台区运行成本最小优化调度模型；考虑SES对台区经济性、可靠性与环境的影响，建立SES运行效能评估指标，基于改进层次分析与层间相关性结合的主客观赋权法建立运行效能评估模型；考虑不同SES对台区运行的单方面效能差异，构建计及经济贡献度、可靠性贡献度与环境贡献度的SES修正因子以改进Shapley值法，将多种SES组合的运行效能分配至单个SES。对含3个SES的改进IEEE 33节点台区电网仿真验证，结果表明所提方法有效量化与分配不同节点SES对台区的综合效用，增加了对台区有益影响的SES1和SES2运行效能。所提方法为台区共享储能的高效率调度及潜力发挥提供全新思路。

关键词：共享储能效能评估效能分配 Shapley值碳减排

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计及经济性与可靠性的综合能源系统优化调度

供用电 2024年第1期41卷 90-99页

作者：杨佳霖赵鹏翔窦真兰丛琳周喜超张春雁国网综合能源服务集团有限公司北京100052 国网上海市电力公司上海200235

在碳达峰、碳中和的能源愿景下,为实现随机性、波动性较高的可再生清洁能源的安全、稳定消纳,综合能源系统应运而生。综合能源系统通过多能流间的互相转换,为不确定性较高的可再生能源提供缓冲。由于综合能源系统内部能流复杂,多种类型... 详细信息

在碳达峰、碳中和的能源愿景下,为实现随机性、波动性较高的可再生清洁能源的安全、稳定消纳,综合能源系统应运而生。综合能源系统通过多能流间的互相转换,为不确定性较高的可再生能源提供缓冲。由于综合能源系统内部能流复杂,多种类型设备之间互相耦合,且存在储能设备,如何在调度过程中兼顾经济性与可靠性是目前的难点。在优化调度目标中引入可靠性指标,并以由经济性及可靠性构成的综合成本最小化为目标,提出了基于郊狼优化算法的综合能源系统优化调度方法。运行调度结果表明,所提的优化调度模型可为系统提供兼顾经济性与可靠性的调度方案,在运行中可节省5.8%的运行成本。

关键词：综合能源系统优化调度随机规划郊狼优化算法经济性可靠性

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