热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略...热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略缺乏前瞻性考虑多元负荷和可再生能源的波动特征。集成储能系统可有效实现热电解耦,然而储能的充放电能力受其能量状态的影响。基于此,该文采用长短记忆神经网络对区域综合能源系统中多元负荷及可再生能源进行预测,以考虑多元负荷及可再生能源的时序波动,提出耦合源-荷多元预测与电热混合储能的主动调度策略。构建计及碳排放惩罚、可再生能源弃电惩罚及运行成本的优化调度模型。以某区域综合能源系统为例,对比分析“以电定热”、“以热定电”和“主动调度”策略。结果显示,长短记忆神经网络的最大预测误差为4.7%。采用电-热混合储能主动调度策略的运行成本比“以电定热”和“以热定电”运行策略分别降低了11.12%和3.67%。此外,主动调度策略可在平滑热电比负荷曲线的同时降低区域综合能源系统购电成本,并且对CHP机组的能效具有促进作用,进一步降低了区域综合能源系统的运行成本。展开更多
多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收...多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收敛性提出更高要求;同时,各区域间可再生能源不确定性的时空关联特性进一步加剧了各区域子调度问题的本地计算求解难度。该文提出基于双步投影算法的多区域互联IEHS三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型。首先,基于双步投影算法,提出适用于多区域互联IEHS的三层分布式协同调度模式;其次,在不确定性调度模型方面,提出可信分布鲁棒优化模型,以提升分布鲁棒优化的经济性,并基于对偶理论、Bonferroni不等式与条件风险价值近似方法,将可信分布鲁棒模型转化为确定性线性模型;然后,提出基于双步投影的快速分布式协同算法,以实现多区域IEHS调度问题的快速分布式求解。不同规模案例仿真表明,所提可信分布鲁棒模型能显著降低IEHS的调度成本,且所提双步投影算法能在极少迭代次数内求解出多区域IEHS的全局最优解,与集中式调度的误差小于千分之一。展开更多
该文基于安全域理论提出一套较完整的区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)安全预警流程。首先,建立RIES安全域模型并给出RIES安全边界计算方法,包括交流安全边界与直流安全边界。其次,介绍模糊推理与模糊综合评...该文基于安全域理论提出一套较完整的区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)安全预警流程。首先,建立RIES安全域模型并给出RIES安全边界计算方法,包括交流安全边界与直流安全边界。其次,介绍模糊推理与模糊综合评判方法,用于预警中评估越限的严重程度。再次,提出RIES预警方法,能综合考虑系统N-0与N-1安全性从而发出预警或告警信号。该方法包括预警指标选取与评判、安全预警分级、预警原因分析、安全趋势预测等步骤。最后,用算例验证该方法的有效性。可知,该文提出的安全预警方法对于提升RIES的安全管控能力,具有一定应用价值。展开更多
随着用户从消费者向产消者转型,越来越多用户有了储电、储热、蓄冷的需求,然而储能的高成本成为了用户侧储能的阻碍,为了解决这一问题,将云储能模式与冷热电联供型(combined cooling heating and power,CCHP)区域综合能源系统进行结合,...随着用户从消费者向产消者转型,越来越多用户有了储电、储热、蓄冷的需求,然而储能的高成本成为了用户侧储能的阻碍,为了解决这一问题,将云储能模式与冷热电联供型(combined cooling heating and power,CCHP)区域综合能源系统进行结合,提出了冷热电联供型区域综合能源系统电/热/冷云储能优化配置模型。首先,构建冷热电联供型区域综合能源系统的结构,并分析其输入、输出转化关系;然后对用户以及云储能提供商的充放能行为进行分析,分别从两主体的角度建立两阶段储能优化配置模型,第一阶段以用户总成本最小为目标对用户储能需求进行优化,第二阶段则在云储能提供商整合用户需求后,以云储能提供商成本最小为目标进行储能配置优化。最后,通过算例验证了云储能模式在储能配置中应用的优势,并对比分析了系统中有无蓄冷以及碳排放因素对储能优化配置的影响。展开更多
为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行...为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。展开更多
为促进区域能源系统(rational integrated energy system,RIES)的低碳和经济发展,文中建立了两种不同类型的区域能源模型,结合风能-碳捕集的运行模式,分析两种区域能源模型的适用场景。通过引入系统运行经济成本最低的目标函数,基于风能...为促进区域能源系统(rational integrated energy system,RIES)的低碳和经济发展,文中建立了两种不同类型的区域能源模型,结合风能-碳捕集的运行模式,分析两种区域能源模型的适用场景。通过引入系统运行经济成本最低的目标函数,基于风能-碳捕集结合的运行模式建立生物质能和电转氢RIES热电联产(combined heat and power,CHP)优化调度模型,采用CPLEX对两种区域能源模型进行求解。仿真结果证明:两种RIES运行的经济性和低碳性在风能-碳捕集运行模式下得到了有效的提升,为不同能源组合下的综合能源系统低碳经济调度提供了可靠依据。展开更多
文摘热电联产(combined heat and power,CHP)机组作为区域综合能源系统中的核心耦合单元,是实现其高效运行的关键。然而CHP机组固有的热电耦合特性对其灵活调节能力和运行性能的提升存在一定限制,且其“以电定热”和“以热定电”的调度策略缺乏前瞻性考虑多元负荷和可再生能源的波动特征。集成储能系统可有效实现热电解耦,然而储能的充放电能力受其能量状态的影响。基于此,该文采用长短记忆神经网络对区域综合能源系统中多元负荷及可再生能源进行预测,以考虑多元负荷及可再生能源的时序波动,提出耦合源-荷多元预测与电热混合储能的主动调度策略。构建计及碳排放惩罚、可再生能源弃电惩罚及运行成本的优化调度模型。以某区域综合能源系统为例,对比分析“以电定热”、“以热定电”和“主动调度”策略。结果显示,长短记忆神经网络的最大预测误差为4.7%。采用电-热混合储能主动调度策略的运行成本比“以电定热”和“以热定电”运行策略分别降低了11.12%和3.67%。此外,主动调度策略可在平滑热电比负荷曲线的同时降低区域综合能源系统购电成本,并且对CHP机组的能效具有促进作用,进一步降低了区域综合能源系统的运行成本。
文摘多区域互联电热综合能源系统(integrated electricity and heat system,IEHS)成为未来能源互联网发展的重要方向。在多区域互联IEHS协同中,电力系统运营商须同时与省级调度中心和本地区域供热系统运营商协同,因此对分布式协同算法的收敛性提出更高要求;同时,各区域间可再生能源不确定性的时空关联特性进一步加剧了各区域子调度问题的本地计算求解难度。该文提出基于双步投影算法的多区域互联IEHS三层分布式可信分布鲁棒优化调度模型。首先,基于双步投影算法,提出适用于多区域互联IEHS的三层分布式协同调度模式;其次,在不确定性调度模型方面,提出可信分布鲁棒优化模型,以提升分布鲁棒优化的经济性,并基于对偶理论、Bonferroni不等式与条件风险价值近似方法,将可信分布鲁棒模型转化为确定性线性模型;然后,提出基于双步投影的快速分布式协同算法,以实现多区域IEHS调度问题的快速分布式求解。不同规模案例仿真表明,所提可信分布鲁棒模型能显著降低IEHS的调度成本,且所提双步投影算法能在极少迭代次数内求解出多区域IEHS的全局最优解,与集中式调度的误差小于千分之一。
文摘该文基于安全域理论提出一套较完整的区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)安全预警流程。首先,建立RIES安全域模型并给出RIES安全边界计算方法,包括交流安全边界与直流安全边界。其次,介绍模糊推理与模糊综合评判方法,用于预警中评估越限的严重程度。再次,提出RIES预警方法,能综合考虑系统N-0与N-1安全性从而发出预警或告警信号。该方法包括预警指标选取与评判、安全预警分级、预警原因分析、安全趋势预测等步骤。最后,用算例验证该方法的有效性。可知,该文提出的安全预警方法对于提升RIES的安全管控能力,具有一定应用价值。
文摘随着用户从消费者向产消者转型,越来越多用户有了储电、储热、蓄冷的需求,然而储能的高成本成为了用户侧储能的阻碍,为了解决这一问题,将云储能模式与冷热电联供型(combined cooling heating and power,CCHP)区域综合能源系统进行结合,提出了冷热电联供型区域综合能源系统电/热/冷云储能优化配置模型。首先,构建冷热电联供型区域综合能源系统的结构,并分析其输入、输出转化关系;然后对用户以及云储能提供商的充放能行为进行分析,分别从两主体的角度建立两阶段储能优化配置模型,第一阶段以用户总成本最小为目标对用户储能需求进行优化,第二阶段则在云储能提供商整合用户需求后,以云储能提供商成本最小为目标进行储能配置优化。最后,通过算例验证了云储能模式在储能配置中应用的优势,并对比分析了系统中有无蓄冷以及碳排放因素对储能优化配置的影响。
文摘为提高低碳园区综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)的低碳性和可再生能源消纳率,提出一种考虑电转气(power-to-gas,P2G)、碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)协调运行的RIES低碳经济调度方法。首先,根据传统火电机组集中碳排放的特点,加入CCS打造更具灵活性的碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)。其次,在两阶段P2G中加入HFC,细化氢能使用,建立P2G-CCS-HFC整体模型,在氢能平衡约束条件下,分析不同设备决策对整体模型优化成本的影响。同时,在供能侧和需求侧分别引入绿证-碳交易和综合需求响应双重市场机制激励。最后,考虑风光不确定性,以风光历史数据为基础,构建考虑场景分析和数据驱动的、以最小化总成本为目标函数的RIES分布鲁棒调度模型。基于算例的仿真结果表明,该方法可有效降低碳排放水平,促进新能源消纳,为区域综合能源系统低碳经济调度等研究提供参考。
文摘为促进区域能源系统(rational integrated energy system,RIES)的低碳和经济发展,文中建立了两种不同类型的区域能源模型,结合风能-碳捕集的运行模式,分析两种区域能源模型的适用场景。通过引入系统运行经济成本最低的目标函数,基于风能-碳捕集结合的运行模式建立生物质能和电转氢RIES热电联产(combined heat and power,CHP)优化调度模型,采用CPLEX对两种区域能源模型进行求解。仿真结果证明:两种RIES运行的经济性和低碳性在风能-碳捕集运行模式下得到了有效的提升,为不同能源组合下的综合能源系统低碳经济调度提供了可靠依据。
