风光火储多源系统参与调峰的分层优化调度研究

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作者 袁浩锋 柯杨 +4 位作者 向昆 范李平 马辉 王灿 席磊 《水力发电》 2025年第5期98-103,共6页

针对大规模风电、光伏等可再生能源并网造成火电机组调峰困难以及弃风弃光严重的问题,提出利用风光火储多源联合系统参与调峰的分层优化调度策略。首先考虑储能荷电状态与负荷区间,划分调峰工作区域;其次提出在上层模型中引入调峰功率... 针对大规模风电、光伏等可再生能源并网造成火电机组调峰困难以及弃风弃光严重的问题,提出利用风光火储多源联合系统参与调峰的分层优化调度策略。首先考虑储能荷电状态与负荷区间,划分调峰工作区域;其次提出在上层模型中引入调峰功率控制策略,在不同负荷区间与不同储能荷电状态组合时构建6种模式下储能参与调峰的充放电功率控制数学模型,协调储能以不同的充放电功率进行出力;然后构建以系统净负荷方差最小为上层目标,并在上层模型中加入调峰功率控制策略以控制储能的出力,系统运行成本最小为下层目标,优化火电机组出力的分层优化调度模型;最后通过IEEE-30节点对比分析所提模型和策略的有效性。仿真结果表明,相比于单层优化模型,采用调峰功率控制策略的分层模型可有效减少弃风弃光量,提高系统的稳定性。 展开更多

关键词 风光火储系统 储能荷电状态 调峰功率控制 可再生能源消纳 优化调度 分层优化

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考虑[火用]效率的区域综合能源系统配置与调度双层优化 被引量：1

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作者 鲁玲 苑涛 +4 位作者 王敏 李欣 李明良 蒲秋平 张鑫 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1381-1389,共9页

文章针对含高比例的可再生能源的区域综合能源系统,综合考虑能量的数量和品质,提出了一种计及[火用]效率的双层优化方法。首先,建立了区域综合能源系统电、气、热、冷多能耦合的模型,并对系统内涉及的能量和设备进行[火用]分析,分别计... 文章针对含高比例的可再生能源的区域综合能源系统,综合考虑能量的数量和品质,提出了一种计及[火用]效率的双层优化方法。首先,建立了区域综合能源系统电、气、热、冷多能耦合的模型,并对系统内涉及的能量和设备进行[火用]分析,分别计算其能量品质系数和[火用]效率;然后,建立了兼顾系统容量规划和调度运行的双层协同优化模型,其中上层以[火用]效率和经济性为优化目标进行容量配置,下层以运行成本最低为目标优化机组出力,从而得到最佳方案;最后,选取某区域综合能源系统进行算例分析。与其他方案相比,文章所提双层优化方法可以为区域综合能源系统提供更好的配置和调度方案,[火用]效率可以更好地反映能量真实利用水平,实现高质量用能。 展开更多

关键词 区域综合能源系统 双层优化 [火用]效率 容量规划 调度运行

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考虑碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合机制的综合能源系统低碳调度

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作者 王强 聂子凡 刘宏伟 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期87-96,共10页

针对传统能源系统灵活性差、新能源消纳困难的问题,提出一种计及碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳调度模型.首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)... 针对传统能源系统灵活性差、新能源消纳困难的问题,提出一种计及碳捕集-热电联产灵活运行和绿证-碳融合的综合能源系统(integrated energy system,IES)低碳调度模型.首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂(carbon capture power plant,CCPP)的灵活性不足进行改造,并构建出CCPP综合灵活运行模型;同时,考虑到传统热电联产(combined heat and power,CHP)机组存在“以热定电”、“以电定热”限制,在CHP机组中引入卡琳娜循环和电锅炉,解耦CHP固定热电比,以改进CHP灵活输出模型.然后,将改进后的CHP与CCPP灵活模型相结合,构建CCPP-CHP联合灵活运行模型.最后,在IES中引入绿证和碳交易机制,通过研究这两种机制的关联性,并顾及系统的不确定性影响,提出了计及绿证-碳融合交易及条件风险价值理论(CVaR)的IES低碳优化模型.在算例仿真中,设置不同的场景进行对比分析,验证了所提模型在提升系统经济性和低碳性方面的有效性. 展开更多

关键词 热电联产灵活输出 碳捕集电厂 卡琳娜循环 绿证-碳融合交易 条件风险价值理论

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计及风、光、荷时序波动特性的配电网线路脆弱性评估

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作者 鲁玲 蒲秋平 +5 位作者 张瑶瑶 李欣 张鑫 许鸿卫 鲁洋 卜得利 《可再生能源》 北大核心 2025年第4期499-509,共11页

文章对多类型分布式电源接入的配电线路脆弱性评估进行了研究。首先,针对分布式电源的不确定性,采用拉丁超立方抽样和同步回代法生成风、光经典出力场景,从电网结构、运行状态及故障影响3方面出发,基于复杂网络理论与潮流分析,提出改进... 文章对多类型分布式电源接入的配电线路脆弱性评估进行了研究。首先,针对分布式电源的不确定性,采用拉丁超立方抽样和同步回代法生成风、光经典出力场景,从电网结构、运行状态及故障影响3方面出发,基于复杂网络理论与潮流分析,提出改进线路介数、改进线路度数、线路电压稳定性、故障损失等脆弱性评估指标;其次,提出了基于时序波动特性修正权重的博弈论-VIKOR的综合评价模型,对线路的脆弱性进行评价;再次,基于IEEE33节点系统的算例进行仿真验证,结果表明,所构建指标及评价模型能准确反映线路实时脆弱状态,符合源、荷时序波动特性;最后,基于各时段线路综合脆弱性,结合时段内线路脆弱性分布特性,进一步分析了不同时段系统线路整体的真实脆弱性,为含分布式电源配电网风险规避提供理论依据。 展开更多

关键词 分布式电源 脆弱性评估 时序波动特性 博弈论

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基于K近邻算法和混合BiLSTM功率预测的微电网运行策略

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作者 毛睿 马辉 +4 位作者 向昆 范李平 赵剑楠 王灿 席磊 《分布式能源》 2025年第2期12-24,共13页

可再生能源出力的不确定性为微电网的优化调度带来了重大挑战。同时,传统的优化方法和调度时间尺度过于单一,导致调度结果存在较大误差,从而难以确保系统运行的可靠性与经济性。针对上述问题,提出了一种基于K-近邻(K-nearest neighbor,K... 可再生能源出力的不确定性为微电网的优化调度带来了重大挑战。同时,传统的优化方法和调度时间尺度过于单一,导致调度结果存在较大误差,从而难以确保系统运行的可靠性与经济性。针对上述问题,提出了一种基于K-近邻(K-nearest neighbor,K-NN)算法、变模态分解(variational mode decomposition,VMD)、卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)以及双向长短期记忆(bidirectional long short-term memory,BiLSTM)神经网络的微电网两阶段优化运行策略。首先,构建了基于K-近邻算法和混合BiLSTM功率预测模型,为两阶段优化调度模型提供准确的风光发电预测数据。其次,建立了两阶段优化调度模型。在日前调度阶段,引入阶梯式碳交易机制和激励型需求响应,以最小化系统总运行成本为目标制定日前调度计划;在日内调度阶段,则采用基于模型预测控制的方法,实现日内滚动优化调度策略,以调整量最小为目标对日前调度计划进行动态修正,从而降低因预测误差引起的功率波动。最后,以某微电网为例进行了仿真分析,结果表明:该方法不仅有效提高了预测精确性,同时也提升了微电网的经济性、环保性及稳定性。 展开更多

关键词 K-近邻(K-NN)算法 微电网 功率预测 两阶段运行策略 激励型需求响应 模型预测控制

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考虑供需灵活性量化的源-荷-储多时间尺度协同优化 被引量：1

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作者 粟世玮 易成鸣 +3 位作者 谭东红 李欣 柴华瑞 林剑波 《现代电子技术》 北大核心 2024年第15期178-186,共9页

风电、光伏类新能源出力具有随机性和波动性,且随着新能源渗透率的增高,系统灵活性需求也激增。在此背景下,考虑源-荷-储灵活性资源互动,对新能源高渗透系统源-荷-储协同运行问题展开研究。首先,引入向上、向下裕度量化系统灵活性,并利... 风电、光伏类新能源出力具有随机性和波动性,且随着新能源渗透率的增高,系统灵活性需求也激增。在此背景下,考虑源-荷-储灵活性资源互动,对新能源高渗透系统源-荷-储协同运行问题展开研究。首先,引入向上、向下裕度量化系统灵活性,并利用灵活性供需平衡机理动态评估灵活性需求;其次,提出一种考虑供需灵活性的多时间尺度协同运行方法,构建典型周、典型日、典型时段运行模拟模型,并将碳交易收益和灵活性不足惩罚成本纳入优化目标,考虑调峰需求和爬坡容量对典型时段灵活性的影响,采用多级优化、逐级细化的思路求解模型。算例分析表明,所提方法在保障系统环保性和经济性的基础上,提升了系统各个时间尺度上的灵活性容量,可以促进系统新能源消纳。 展开更多

关键词 新能源高渗透系统 灵活性量化 源-荷-储协同 灵活性资源互动 多时间尺度 优化运行

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基于多步自校正Q学习的孤岛微电网负荷频率控制策略

7

作者 王强 黄振威 《陕西科技大学学报》 北大核心 2024年第5期166-173,183,共9页

在以绿色交通和间歇性清洁能源为主的未来城网中,其波动性对城网的安全性和供电可靠性提出了越来越高的要求.针对传统控制策略无法解决微电网中新能源规模化接入带来的频率不稳定,控制性能标准差的问题,提出了多步自校正Q学习算法.该算... 在以绿色交通和间歇性清洁能源为主的未来城网中,其波动性对城网的安全性和供电可靠性提出了越来越高的要求.针对传统控制策略无法解决微电网中新能源规模化接入带来的频率不稳定,控制性能标准差的问题,提出了多步自校正Q学习算法.该算法中的自校正估计器能够准确估计系统的状态,有效提高机组控制精度.此外,资格迹机制可以实现多步备份,提高算法收敛速度,使得控制器能够满足指令信号与机组响应的时延性,减小时延所带来的调频影响.仿真部分,本文构建了包含储能系统、风力发电以及电动汽车的两区域负荷频率控制模型,并分别引入正弦波、阶跃和随机阶跃扰动来模拟电力系统中的负荷变化扰动.仿真结果表明与其他算法相比,所提算法在控制性能指标方面表现出更优的效果. 展开更多

关键词 强化学习 微电网 负荷频率控制 清洁能源

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考虑需求侧响应的电气设备调度混合分散式优化 被引量：4

8

作者 程杉 尚冬冬 +1 位作者 代江 钟仕凌 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期235-243,共9页

为了缓解用能持续增加对电力系统造成的负担和解决大规模电气设备联合调度时的优化计算问题,提出了考虑需求侧响应的大规模可控用电设备和储能设备的混合分散式优化调度方法。首先,建立可控用电设备负荷和储能设备的数学模型,在此基础上... 为了缓解用能持续增加对电力系统造成的负担和解决大规模电气设备联合调度时的优化计算问题,提出了考虑需求侧响应的大规模可控用电设备和储能设备的混合分散式优化调度方法。首先,建立可控用电设备负荷和储能设备的数学模型,在此基础上,构建了以系统和各设备运行特性为约束,以系统购电费用、用户不满意度费用和储能设备损耗费用之和最小为目标函数的混合整数非线性集中式优化数学模型。其次,针对此高维、多目标和多约束且难于求解的非线性集中式优化模型,采用拉格朗日松弛法将其分解为两个子问题,即分别对应可控电气设备负荷的优化调度问题和储能设备的优化调度问题。对于前者又可进一步分解为各可控电气设备负荷的优化调度子问题,并通过内点法求解计算;对于后者又可分解为各个储能设备问题的混合整数线性优化调度子问题,并通过Benders分解法并行求解计算。然后,为了验证所提混合分散式优化方法的有效性及其优越性,基于算例,对比分析集中式和分散式优化调度时的目标函数值和电气设备优化调度结果,不同规模电气设备对集中式和分散式优化方法计算效率的影响。根据结果可见,所提优化调度方法与集中式优化方法的目标函数值基本一致,但所提方法对应的电气设备优化调度结果可以很好地响应分时电价策略,储能设备削峰填谷效果好;而且,所提混合分散式优化方法可以降低优化问题的求解复杂度,计算效率高,几乎不受电气设备规模的影响。 展开更多

关键词 需求响应 混合整数非线性规划 分散式优化 拉格朗日松弛法 内点法 Benders分解

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计及电压分区协调控制策略的分布式光伏接入配电网规划 被引量：2

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作者 张赟宁 童凡 石泽 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第4期72-78,共7页

针对光伏出力与负荷需求的不确定性问题,首先采用同步回代消除法对不同季节不同天气下进行日场景削减,形成12种确定的典型日场景;然后为了兼顾光伏并网时光伏运营商的经济性与配电网的技术性,构建了以光伏运营商年平均净收益最大、配电... 针对光伏出力与负荷需求的不确定性问题,首先采用同步回代消除法对不同季节不同天气下进行日场景削减,形成12种确定的典型日场景;然后为了兼顾光伏并网时光伏运营商的经济性与配电网的技术性,构建了以光伏运营商年平均净收益最大、配电网平均有功网损最小、配电网平均节点电压偏差最小的多目标双层规划模型,上层优化光伏并网容量,下层运行光伏的电压分区协调控制策略,并采用基于目标相对占优策略的纵横交叉算法(crisscross optimization, CSO)对该模型进行优化求解;最后通过IEEE33系统的仿真分析,验证了该求解算法的有效性和规划方案的优越性. 展开更多

关键词 光伏出力 日场景削减 多目标双层规划 电压分区 目标相对占优策略

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电容的分数阶等效电路建模与分析 被引量：1

10

作者 张赟宁 秦健瑞 《电子器件》 CAS 北大核心 2021年第1期19-23,共5页

实际的电容器件都是非理想的,其特性受到各种因素的影响,建立精确的电容模型对于电路系统分析与设计十分必要。考虑到电容的分数阶微积分特性,文中基于传统的电容整数阶等效电路模型,提出电容的分数阶等效电路模型,并采用差分进化算法... 实际的电容器件都是非理想的,其特性受到各种因素的影响,建立精确的电容模型对于电路系统分析与设计十分必要。考虑到电容的分数阶微积分特性,文中基于传统的电容整数阶等效电路模型,提出电容的分数阶等效电路模型,并采用差分进化算法辨识出模型参数,然后将该模型应用于Buck电路进行纹波电压的分析。仿真结果表明,同传统整数阶等效电路模型相比,分数阶等效电路模型拟合电容实际数据的准确度更高,验证了该电容分数阶等效电路模型的有效性。 展开更多

关键词 电容模型 分数阶微积分 参数辨识

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风储系统混合储能的功率分配与双层能量管理策略

11

作者 薛田良 蒋峰 +1 位作者 张磊 徐雄军 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2023年第1期80-87,共8页

为有效抑制风电功率波动,提出了基于自适应滑动平均算法与遗传算法-变分模态分解(GA-VMD)的混合储能功率分配策略.针对普通功率分配策略会造成混合储能深度充放电问题,提出了一种考虑混合储能荷电状态(SOC)的优化、协调调度的双层能量... 为有效抑制风电功率波动,提出了基于自适应滑动平均算法与遗传算法-变分模态分解(GA-VMD)的混合储能功率分配策略.针对普通功率分配策略会造成混合储能深度充放电问题,提出了一种考虑混合储能荷电状态(SOC)的优化、协调调度的双层能量管理结构.在获得混合储能系统初级功率指令的基础上,优化层根据当前储能设备SOC修正初级充放电功率指令;协调调度层通过对比两种储能设备SOC的状态来合理选择储能设备进行功率调整.仿真结果表明,所提方法能够自适应地对风电功率进行分解,保证混合储能整体充放电能力,同时有效避免过充过放问题. 展开更多

关键词 平抑风电功率 滑动平均算法 遗传算法 变分模态分解 荷电状态 双层结构

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基于离子运动和离子扩散效应的电解电容建模

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作者 薛田良 曾阳阳 +1 位作者 张赟宁 陈曦 《现代电子技术》 2021年第10期6-10,共5页

电解电容器是电力电子电路中最薄弱的环节,电解电容器的状态监测对于电路系统的设计和分析具有重要意义。针对电解电容器状态监测问题,跟踪等效串联电阻(ESR)可以很好地反映电解电容器的健康状态。在传统电解电容器模型基础上,考虑电容... 电解电容器是电力电子电路中最薄弱的环节,电解电容器的状态监测对于电路系统的设计和分析具有重要意义。针对电解电容器状态监测问题,跟踪等效串联电阻(ESR)可以很好地反映电解电容器的健康状态。在传统电解电容器模型基础上,考虑电容器在工作过程中的离子运动和离子扩散现象,引入分数阶环节,建立新的分数阶等效电路模型。同时使用差分进化(DE)算法对分数阶模型进行参数辨识,跟踪ESR和阻抗Z的变化,并在Matlab中将传统等效电路模型与改进后的模型进行仿真比较。仿真结果表明,改进的电解电容器等效模型是有效的,其减少了预测误差,提高了监测精度。 展开更多

关键词 电容器建模 状态监测 离子运动 离子扩散 ESR跟踪 参数拟合 仿真比较

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基于配电自动化终端的故障定位优化算法 被引量：8

13

作者 张圣埼 张赟宁 陈堂贤 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期84-87,共4页

考虑不同类型配电自动化终端掉线情况对于故障定位的影响,提出一种适用于所有终端类型、多电源及多故障的改进矩阵算法.该算法将终端数量及线路分段数作为网络关系矩阵的维度,将每一分段发生故障时流经每一终端故障电流方向分为三类形... 考虑不同类型配电自动化终端掉线情况对于故障定位的影响,提出一种适用于所有终端类型、多电源及多故障的改进矩阵算法.该算法将终端数量及线路分段数作为网络关系矩阵的维度,将每一分段发生故障时流经每一终端故障电流方向分为三类形成网络关系矩阵,结合终端告警状态,形成告警状态向量,最终实现故障定位.该算法充分考虑不同类型终端通信断线的实际情况,在多电源情况下依然适用,判据简单、计算量小. 展开更多

关键词 配电自动化终端 网络关系矩阵 告警状态向量 故障定位

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基于改进自注意力机制的电力设备热成像超分辨率方法

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作者 张家瑞 张磊 +1 位作者 胡仕林 谢家旭 《电子设计工程》 2023年第7期141-145,共5页

针对现有热成像空间分辨率低、画面清晰度差等容易影响电力设备缺陷检测效果的问题,提出一种基于改进自注意力机制的电力设备热成像超分辨率重建方法。该文以自注意力机制网络为基础,通过引入信息增益注意力模块以及渐进式尺寸递减模块... 针对现有热成像空间分辨率低、画面清晰度差等容易影响电力设备缺陷检测效果的问题,提出一种基于改进自注意力机制的电力设备热成像超分辨率重建方法。该文以自注意力机制网络为基础,通过引入信息增益注意力模块以及渐进式尺寸递减模块,建立了基于改进自注意力机制的电力设备热成像超分辨率重建网络,该网络优化了超分辨率重建网络对热成像中高频特征信息的学习能力。通过相关实验进行验证表明,该文所提超分辨率方法对热成像纹理细节的恢复有显著效果,能够很好地满足实际巡检工作的需求。 展开更多

关键词 超分辨率网络 热成像 自注意力机制 信息熵

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基于IGFC碳捕集协同电转气的多能互补优化调度模型

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作者 胡传宝 文中 +2 位作者 王灿 刘会家 张业伟 《洁净煤技术》 2025年第5期188-198,共11页

在全球能源需求持续增长与气候变化加剧的双重挑战下,传统化石燃料的过度消耗引发了严峻的环境问题,其中二氧化碳排放的持续攀升尤为突出。为达成碳中和目标,各国正加速推进能源体系变革,清洁能源技术研发成为关键方向。整体煤气化燃料... 在全球能源需求持续增长与气候变化加剧的双重挑战下,传统化石燃料的过度消耗引发了严峻的环境问题,其中二氧化碳排放的持续攀升尤为突出。为达成碳中和目标,各国正加速推进能源体系变革,清洁能源技术研发成为关键方向。整体煤气化燃料电池(Integrated Gasification Fuel Cell,IGFC)发电系统作为一种先进的煤炭清洁技术,是加快“双碳”目标实现的有效途径,基于整体煤气化燃料电池构建低碳、经济化的源-网-荷-储灵活运行机制具有重大前瞻性意义。为了促进大规模可再生新能源消纳和减少电力系统碳排放,提出一种适应高比例可再生能源接入和多能互补的新型电力系统以实现经济与低碳运行的双重目标。首先,构建整体煤气化燃料电池-电解槽(Electrolyzer,EL)氢电联产运行框架,合理调配多种能源相互转化;其次,分析系统运行中的电碳特性与碳利用效率,提出二氧化碳处理模型,提高风光消纳水平的同时增加碳捕集(Carbon Capture Storage,CCS)量;最后,提出多能互补的源-网-荷-储联合运行策略,以综合成本最小化为目标构建优化调度模型,通过算例对比分析,相比于传统IGFC碳捕集电厂碳捕集量提高49%,弃风光量下降98.2%,综合成本下降32.4%。结果表明:所提出模型不仅能够有效提高碳捕集率,同时释放了机组灵活性,缓解了机组供能与脱碳目标之间的矛盾,在满足高比例可再生能源消纳与多能源互补的需求下,仍能兼顾低碳排放量。 展开更多

关键词 整体煤气化燃料电池 碳捕集 电转气 多能互补 源-荷-网-储一体化

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