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多时间尺度下电氢耦合系统的实时运行调度优化
1
作者
付宇
庞学跃
+1 位作者
刘为雄
李志铿
《南方能源建设》
2025年第3期78-89,共12页
[目的]在新型电力系统快速发展形势下,电氢耦合系统逐渐呈现多时间尺度、多重不确定性、高维多层次、非线性等特征,对运行调度决策提出了更高的要求。因此如何在应对可再生能源出力扰动、负荷变化、设备动态特性等情况的同时,保证系统...
[目的]在新型电力系统快速发展形势下,电氢耦合系统逐渐呈现多时间尺度、多重不确定性、高维多层次、非线性等特征,对运行调度决策提出了更高的要求。因此如何在应对可再生能源出力扰动、负荷变化、设备动态特性等情况的同时,保证系统的优化调度结果质量至关重要。[方法]开展多时间尺度下电氢耦合系统的实时运行调度优化,通过建立基于模型预测控制的日前-日内优化决策模型,结合设备运行特性与电网交互约束限制,形成日前计划、日内滚动调整的多时间尺度调度优化框架,提供多时间尺度下的闭环优化控制策略,实现考虑系统内灵活性资源的实时调度控制。[结果]结果表明,日前计划基于较大时间尺度与较低预测精度数据,对不确定性变量波动估计不足,结果偏理想化与均质化,存在短时供需不平衡风险,与日内条件下的调度结果有较大差异。在日内修正下,电网购电、储能作为灵活性资源成为调控的关键设备,均值及峰值变化幅度最大可达23.3%,且在日内修正下,对于风光突变情况做到及时应对。[结论]所建立的日前日内多时间尺度优化调度模型,基于日前优化调度的结果,在日内滚动优化中对可再生能源出力及用户负荷进行精确预测并滚动修正单元出力,有效抑制了日前日内偏差所带来的功率波动,还可以使运行调度过程更加灵活机动,避免了按照单一固定时间尺度调度结果所可能带来的供需不平衡问题,提高了系统的运行稳定性。
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关键词
电氢耦合系统
不确定性扰动
运行调度优化
多时间尺度
实时运行调度
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职称材料
面向绿电–氢–氨耦合系统的自适应分布鲁棒调度优化
2
作者
马翱凯
宁超
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第3期120-127,共8页
绿电–氢–氨耦合系统因其在推动零碳经济转型方面的重要作用而备受瞩目,其在促进可持续发展方面已取得了显著成效。然而,绿电–氢–氨耦合系统的优化调度常常受到不确定性带来的挑战,且由于数据的多样性和环境的复杂性,不确定性常表现...
绿电–氢–氨耦合系统因其在推动零碳经济转型方面的重要作用而备受瞩目,其在促进可持续发展方面已取得了显著成效。然而,绿电–氢–氨耦合系统的优化调度常常受到不确定性带来的挑战,且由于数据的多样性和环境的复杂性,不确定性常表现出多模态特性,而这一潜在特性常被忽视,导致调度结果趋于保守。因此,提出一种面向绿电–氢–氨耦合系统的自适应分布鲁棒调度优化方法,以应对该耦合系统中所出现的可再生能源与需求不确定性。该方法利用聚类算法从不确定量数据集中挖掘多模态信息,并据此构建混合Wasserstein模糊集以准确刻画不确定性分布。同时,采用仿射决策规则求解该分布鲁棒调度问题,实现调度的非预期性与自适应性。最后,该分布鲁棒问题被等价转化为一个易于求解的混合整数线性规划问题。结果表明,在样本内测试中,所提出的方法比基于Wasserstein模糊集的分布鲁棒优化和鲁棒优化分别提升了3.48%和7.54%;而在样本外测试中,该方法比基于Wasserstein模糊集的分布鲁棒优化和鲁棒优化分别提升了2.75%和6.54%。这些结果充分说明了所提出的方法在处理不确定性方面的优越性。
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关键词
绿
电
–
氢
–氨
耦合
系统
可再生能源
分布鲁棒优化
不确定性
多模态信息
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职称材料
考虑氢负荷响应的化工园区电–氢耦合系统协同优化调度
被引量：
17
3
作者
李颢然
薛屹洵
+3 位作者
戴铁潮
常馨月
潘昭光
孙宏斌
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期93-100,共8页
为解决新能源大规模发展下日益严重的弃风弃光现象,中国很多城市及园区开始广泛使用电解水制氢作为消纳新能源的一种有效途径,随之产生了越来越多的电–氢耦合系统,本文以化工园区为例,提出了考虑氢负荷响应的园区级电–氢耦合系统协同...
为解决新能源大规模发展下日益严重的弃风弃光现象,中国很多城市及园区开始广泛使用电解水制氢作为消纳新能源的一种有效途径,随之产生了越来越多的电–氢耦合系统,本文以化工园区为例,提出了考虑氢负荷响应的园区级电–氢耦合系统协同优化调度方法。首先,以实际绿氢绿氨工业园区为基础,提出了典型园区级电–氢耦合系统架构,并从系统的源–网–荷–储各角度建立了包括煤制氢、电解水制氢、储氢罐、氢制氨、氢燃料发电机与输氢管网的化工园区电–氢耦合系统模型。其次,以实现园区整体效益最大为目标,并在目标函数中加入弃风弃光惩罚项,同时考虑氢负荷的需求侧响应,使氢制氨作为园区内可灵活调节的资源,基于此进行化工园区电–氢耦合系统协同优化调度。为验证本文所提出优化调度方法的经济性及优越性,对比分析了3种不同运行场景下的优化调度结果。结果表明,电解槽与氢燃料发电机通过跟踪园区内的电源与电负荷的变化情况,实时调整自身出力功率,在保证园区电量平衡的前提下减少与外界的电力交易,减少园区购电成本与弃风弃光,同时,考虑氢制氨的需求侧响应可以在保证经济效益的前提下,进一步减少弃风弃光、降低园区整体运行成本。
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关键词
电
–
氢
耦合
系统
电
解水制
氢
氢
负荷
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职称材料
题名
多时间尺度下电氢耦合系统的实时运行调度优化
1
作者
付宇
庞学跃
刘为雄
李志铿
机构
天津大学电气自动化与信息工程学院
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
出处
《南方能源建设》
2025年第3期78-89,共12页
基金
中国能建广东院科技项目“园区综合能源系统运行控制优化研究”(EV11871W)。
文摘
[目的]在新型电力系统快速发展形势下,电氢耦合系统逐渐呈现多时间尺度、多重不确定性、高维多层次、非线性等特征,对运行调度决策提出了更高的要求。因此如何在应对可再生能源出力扰动、负荷变化、设备动态特性等情况的同时,保证系统的优化调度结果质量至关重要。[方法]开展多时间尺度下电氢耦合系统的实时运行调度优化,通过建立基于模型预测控制的日前-日内优化决策模型,结合设备运行特性与电网交互约束限制,形成日前计划、日内滚动调整的多时间尺度调度优化框架,提供多时间尺度下的闭环优化控制策略,实现考虑系统内灵活性资源的实时调度控制。[结果]结果表明,日前计划基于较大时间尺度与较低预测精度数据,对不确定性变量波动估计不足,结果偏理想化与均质化,存在短时供需不平衡风险,与日内条件下的调度结果有较大差异。在日内修正下,电网购电、储能作为灵活性资源成为调控的关键设备,均值及峰值变化幅度最大可达23.3%,且在日内修正下,对于风光突变情况做到及时应对。[结论]所建立的日前日内多时间尺度优化调度模型,基于日前优化调度的结果,在日内滚动优化中对可再生能源出力及用户负荷进行精确预测并滚动修正单元出力,有效抑制了日前日内偏差所带来的功率波动,还可以使运行调度过程更加灵活机动,避免了按照单一固定时间尺度调度结果所可能带来的供需不平衡问题,提高了系统的运行稳定性。
关键词
电氢耦合系统
不确定性扰动
运行调度优化
多时间尺度
实时运行调度
Keywords
electric-hydrogen coupling system
uncertainty disturbance
operation scheduling optimization
multiple time scales
realtime operation scheduling
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
TK019 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
面向绿电–氢–氨耦合系统的自适应分布鲁棒调度优化
2
作者
马翱凯
宁超
机构
上海交通大学电子信息与电气工程学院
出处
《洁净煤技术》
北大核心
2025年第3期120-127,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(62473256)。
文摘
绿电–氢–氨耦合系统因其在推动零碳经济转型方面的重要作用而备受瞩目,其在促进可持续发展方面已取得了显著成效。然而,绿电–氢–氨耦合系统的优化调度常常受到不确定性带来的挑战,且由于数据的多样性和环境的复杂性,不确定性常表现出多模态特性,而这一潜在特性常被忽视,导致调度结果趋于保守。因此,提出一种面向绿电–氢–氨耦合系统的自适应分布鲁棒调度优化方法,以应对该耦合系统中所出现的可再生能源与需求不确定性。该方法利用聚类算法从不确定量数据集中挖掘多模态信息,并据此构建混合Wasserstein模糊集以准确刻画不确定性分布。同时,采用仿射决策规则求解该分布鲁棒调度问题,实现调度的非预期性与自适应性。最后,该分布鲁棒问题被等价转化为一个易于求解的混合整数线性规划问题。结果表明,在样本内测试中,所提出的方法比基于Wasserstein模糊集的分布鲁棒优化和鲁棒优化分别提升了3.48%和7.54%;而在样本外测试中,该方法比基于Wasserstein模糊集的分布鲁棒优化和鲁棒优化分别提升了2.75%和6.54%。这些结果充分说明了所提出的方法在处理不确定性方面的优越性。
关键词
绿
电
–
氢
–氨
耦合
系统
可再生能源
分布鲁棒优化
不确定性
多模态信息
Keywords
green electricity-hydrogen-ammonia coupling system
renewable energy
distributionally robust optimization
uncertainty
multi-modality information
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
考虑氢负荷响应的化工园区电–氢耦合系统协同优化调度
被引量：
17
3
作者
李颢然
薛屹洵
戴铁潮
常馨月
潘昭光
孙宏斌
机构
太原理工大学电气与动力工程学院
国网浙江省电力有限公司
清华大学电机工程与应用电子技术系
出处
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023年第1期93-100,共8页
基金
国家自然科学基金联合基金项目(U22A6007)。
文摘
为解决新能源大规模发展下日益严重的弃风弃光现象,中国很多城市及园区开始广泛使用电解水制氢作为消纳新能源的一种有效途径,随之产生了越来越多的电–氢耦合系统,本文以化工园区为例,提出了考虑氢负荷响应的园区级电–氢耦合系统协同优化调度方法。首先,以实际绿氢绿氨工业园区为基础,提出了典型园区级电–氢耦合系统架构,并从系统的源–网–荷–储各角度建立了包括煤制氢、电解水制氢、储氢罐、氢制氨、氢燃料发电机与输氢管网的化工园区电–氢耦合系统模型。其次,以实现园区整体效益最大为目标,并在目标函数中加入弃风弃光惩罚项,同时考虑氢负荷的需求侧响应,使氢制氨作为园区内可灵活调节的资源,基于此进行化工园区电–氢耦合系统协同优化调度。为验证本文所提出优化调度方法的经济性及优越性,对比分析了3种不同运行场景下的优化调度结果。结果表明,电解槽与氢燃料发电机通过跟踪园区内的电源与电负荷的变化情况,实时调整自身出力功率,在保证园区电量平衡的前提下减少与外界的电力交易,减少园区购电成本与弃风弃光,同时,考虑氢制氨的需求侧响应可以在保证经济效益的前提下,进一步减少弃风弃光、降低园区整体运行成本。
关键词
电
–
氢
耦合
系统
电
解水制
氢
氢
负荷
Keywords
electricity–hydrogen coupling system
hydrogen production by water electrolysis
hydrogen load
分类号
TM73 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多时间尺度下电氢耦合系统的实时运行调度优化
付宇
庞学跃
刘为雄
李志铿
《南方能源建设》
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
面向绿电–氢–氨耦合系统的自适应分布鲁棒调度优化
马翱凯
宁超
《洁净煤技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑氢负荷响应的化工园区电–氢耦合系统协同优化调度
李颢然
薛屹洵
戴铁潮
常馨月
潘昭光
孙宏斌
《工程科学与技术》
EI
CSCD
北大核心
2023
17
在线阅读
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职称材料
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