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利用风电制氧的富氧燃煤电厂低碳能源系统容量优化配置 被引量：12
1
作者 张文伟 王维庆 +2 位作者 樊小朝 史瑞静 程志江 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期70-83,共14页
为提高风电消纳能力,降低燃煤电厂碳排放水平,提出了一种利用风电制氧的富氧燃煤电厂低碳能源系统容量优化配置方法。首先,考虑到源荷双侧的不确定性及相关性,采用基于改进轮廓系数的有序聚类算法与含D(CH(+))评价指标的K-means聚类算... 为提高风电消纳能力,降低燃煤电厂碳排放水平,提出了一种利用风电制氧的富氧燃煤电厂低碳能源系统容量优化配置方法。首先,考虑到源荷双侧的不确定性及相关性,采用基于改进轮廓系数的有序聚类算法与含D(CH(+))评价指标的K-means聚类算法的典型场景生成法获得源荷典型场景。在此基础上,以系统总成本最小为目标,构建了基于源荷典型场景的利用风电制氧的富氧燃煤电厂低碳能源系统容量优化配置模型。最后,以西北某地区全年源荷数据为例进行了仿真验证。结果表明该典型场景生成法能使系统容量配置结果合理化,引入富氧燃烧技术的同时考虑售卖多余液氧可有效降低系统总成本及碳排放量,提高风电消纳能力。 展开更多
关键词 风电消纳 场景生成 优化配置 富氧燃烧
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天然气制氢的园区综合能源系统氢储能优化配置 被引量：8
2
作者 吴佩隆 王维庆 +2 位作者 樊小朝 史瑞静 程志江 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第26期11409-11417,共9页
在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模... 在中国致力于实现碳达峰、碳中和的要求下,氢能因具有零碳排高热值的特点,氢能产业发展成为中国未来发展的重要目标。针对电解水制氢储能的工业园区综合能源系统能量转换效率不高、制氢量少、经济效益低的特点以及国家对氢能发展大规模低成本制氢的需要,提出了一种以天然气制氢模式代替电解槽制氢的氢储能园区综合能源系统架构。在分析天然气水蒸气重整制氢单元的能耗与能量回收利用以及氢储能单元电、热、气多种能量特性的基础上,建立了天然气制氢储能的氢储能模型;进一步考虑设备投资成本、运行成本、碳排放价格以及制氢效益,以年化投资成本最小与年运行收益最大为目标建立目标函数,利用快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行求解,提出了以天然气制氢储能的园区综合能源系统氢储能优化配置模型。最后以新疆某园区为实际算例分析了园区配置氢储能后电源、电负荷、热负荷特性,运行经济效益以及天然气价格与碳排放价格对配置的影响,验证了通过配置天然气制氢的氢储能提升园区综合能源系统制氢量与运行收益的可行性,并指出了适用场景。 展开更多
关键词 经济 园区综合能源系统 氢储能 天然气制氢 优化配置
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考虑经济性和可靠性的综合能源系统优化配置 被引量：6
3
作者 吴少祥 王维庆 +2 位作者 樊小朝 史瑞静 吴佩隆 《现代电子技术》 2023年第20期130-134,共5页
“碳达峰、碳中和”已经上升成为我国未来发展的重要战略目标,综合能源系统对能源的梯级利用能为这一目标提供助力。以园区综合能源为基本构架,构建一种含燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、电锅炉等机组的冷热电联供系统优化模型。在此基... “碳达峰、碳中和”已经上升成为我国未来发展的重要战略目标,综合能源系统对能源的梯级利用能为这一目标提供助力。以园区综合能源为基本构架,构建一种含燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、电锅炉等机组的冷热电联供系统优化模型。在此基础上,建立一种兼顾设备优化配置及优化运行的双层系统规划模型,外层采用改进粒子群优化算法,以系统年投资最优为目标进行设备容量配置,内层调用CPLEX以运行成本最小为目标,优化各机组出力。最后利用改进后的粒子群优化算法对所建立的规划及优化运行的多约束模型进行求解,验证所提优化配置能够同时兼顾系统的经济性和可靠性。 展开更多
关键词 综合能源系统 优化配置 碳中和 冷热电联供 粒子群优化算法 CPLEX
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基于机会约束及N-1安全约束的风光联合储能系统选址定容优化 被引量：19
4
作者 孟源 樊小朝 +1 位作者 史瑞静 王维庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1886-1893,共8页
为了解决风光联合储能系统选址定容的难题,提出了一种考虑机会约束及N-1安全约束的风光联合储能系统规划方法,该方法可以求解风光联合储能系统的安装位置、额定功率与容量,在保证电网可靠运行的条件下,增加可再生能源消纳比例。利用测... 为了解决风光联合储能系统选址定容的难题,提出了一种考虑机会约束及N-1安全约束的风光联合储能系统规划方法,该方法可以求解风光联合储能系统的安装位置、额定功率与容量,在保证电网可靠运行的条件下,增加可再生能源消纳比例。利用测试系统IEEERTS-96构建了仿真算例,使用改进广义Benders分解法进行计算,同时利用灵敏度法对求解结果进行比较。算例结果验证所提方法能够确保电网N-1状态下运行的可靠性,与不考虑N-1安全约束进行对比,该结果尽管经济效益略有下降,然而安全指标都取得显著提升。该方法保证了电网N-1状态下安全性的经济效益最大,以期为可靠性需求较高的储能系统规划提供参考。 展开更多
关键词 机会约束 N-1安全约束 储能优化 广义Benders分解
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基于SGMD-SE与优化TCN-BiLSTM/BiGRU的超短期风功率预测 被引量：3
5
作者 宋江涛 崔双喜 +1 位作者 樊小朝 孙玉峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期588-596,共9页
为提高超短期风功率预测精度,提出一种基于SGMD-SE与优化的TCN-BiLSTM/BiGRU组合预测模型。首先,采用最大互信息系数(MIC)选取出风功率强相关变量,作为预测模型的输入特征。其次,利用能抑制模态混叠、无须设置分解参数的辛几何模态分解(... 为提高超短期风功率预测精度,提出一种基于SGMD-SE与优化的TCN-BiLSTM/BiGRU组合预测模型。首先,采用最大互信息系数(MIC)选取出风功率强相关变量,作为预测模型的输入特征。其次,利用能抑制模态混叠、无须设置分解参数的辛几何模态分解(SGMD),将原始风功率信号分解成若干个较平稳的初始辛几何分量(SGC)。然后,使用样本熵(SE)完成初始分量重构并将重构后分量划分为复杂度高、低两类,根据两类分量不同特点,分别搭建TCN-BiLSTM模型、TCN-BiGRU模型进行预测。为改善BiLSTM、BiGRU预测性能,采用时间卷积网络(TCN)提取两类分量特征,并提出一种基于Tent混沌映射和柯西变异的改进鱼鹰优化算法(IOOA)优化其关键参量。最后,叠加各分量预测值得到最终的预测结果。结果表明:所提出的组合预测模型可有效提升超短期风功率预测的准确率,具有较强的实用价值。 展开更多
关键词 风功率预测 分解 长短期记忆网络 时间卷积网络 鱼鹰优化算法
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阶梯式碳交易下考虑源荷不确定性的储能优化配置 被引量：32
6
作者 郝婷 樊小朝 +4 位作者 王维庆 史瑞静 李笑竹 何山 常喜强 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期101-112,共12页
双碳愿景下,维持高比例新能源电力系统的稳定性和灵活性,配置储能是关键。建立了考虑阶梯式碳交易和分时电价的储能鲁棒模型。在模型中考虑了源荷双侧的不确定性影响,利用时间平滑约束和空间集群约束来缩小源荷不确定性集边界,降低模型... 双碳愿景下,维持高比例新能源电力系统的稳定性和灵活性,配置储能是关键。建立了考虑阶梯式碳交易和分时电价的储能鲁棒模型。在模型中考虑了源荷双侧的不确定性影响,利用时间平滑约束和空间集群约束来缩小源荷不确定性集边界,降低模型的保守性。通过拉格朗日推理把不确定性约束转换为确定性约束,并用改进的麻雀算法对模型进行求解。算例表明,时空耦合效应下系统经济性将得到显著提升,决策者可通过选择不确定性的置信概率来平衡系统经济性与鲁棒性。针对不同灵活性改造阶段提出了不同的储能规划方案,指出区域内火电存量低于43%时,系统开始具有碳收益。 展开更多
关键词 储能规划 鲁棒模型 不确定性集 阶梯式碳交易 灵活性改造
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基于改进麻雀搜索算法优化支持向量机的短期光伏发电功率预测 被引量：40
7
作者 魏鹏飞 樊小朝 +2 位作者 史瑞静 王维庆 程志江 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期74-79,共6页
为了提高光伏发电功率预测的可靠性与准确率,提出一种基于改进麻雀搜索算法(tSSA)优化支持向量机(SVM)的短期光伏发电功率预测模型。首先采用自适应t分布增强麻雀搜索算法的种群多样性,然后利用tSSA针对SVM中的惩罚参数和核函数参数进... 为了提高光伏发电功率预测的可靠性与准确率,提出一种基于改进麻雀搜索算法(tSSA)优化支持向量机(SVM)的短期光伏发电功率预测模型。首先采用自适应t分布增强麻雀搜索算法的种群多样性,然后利用tSSA针对SVM中的惩罚参数和核函数参数进行优化,在得到最优惩罚参数和核函数参数的情况下对光伏发电功率进行预测。对澳大利亚某光伏电站一年内的数据分析发现,每个季节的光伏发电功率有明显的不同。为此,充分考虑外界环境参数如辐照度、湿度、温度、风速和风向的影响,基于tSSA-SVM模型对不同季节的某一天做光伏发电功率预测。仿真结果表明,该模型具有较高的预测精度,特别是对秋、冬季节的光伏发电功率预测更为准确,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 光伏发电 功率预测 麻雀搜索算法 支持向量机 自适应t分布
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计及风光时空集群效应的储能容量配置 被引量：1
8
作者 郝婷 樊小朝 +3 位作者 王维庆 史瑞静 李笑竹 何山 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第27期11983-11992,共10页
解决区域内风光资源大规模并网对电力系统的稳定性和灵活性造成威胁的问题,关键在于对储能容量的合理配置。为此构造了计及风光时空集群效应的储能鲁棒模型。在描述风光集群发电系统出力的多面体不确定集中加入时间平滑约束和空间集群... 解决区域内风光资源大规模并网对电力系统的稳定性和灵活性造成威胁的问题,关键在于对储能容量的合理配置。为此构造了计及风光时空集群效应的储能鲁棒模型。在描述风光集群发电系统出力的多面体不确定集中加入时间平滑约束和空间集群约束以缩小集合边界,降低模型的保守性;把不确定性问题利用数学推理转换为确定性问题,并且讨论了违反概率约束与不确定性置信度关系;基于碳交易对系统的经济性进行分析。提出利用双种群伪并行SSA-DE(sparrow search algorithm-differential evolution)算法来求解模型。验证结果表明,考虑时空集群效应得到的储能配置方案可以更好地均衡系统的经济性和鲁棒性;将碳交易纳入考虑因素将降低系统的成本;不确定度置信概率与违反安全约束概率呈负相关性,与系统经济性呈正相关性。 展开更多
关键词 储能配置 鲁棒模型 风光集群发电系统 碳排放 不确定集 多种群协同
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