考虑需求响应资源和储能容量价值的新型电力系统电源规划方法

高比例可再生能源的接入对电力系统容量充裕性带来了新的挑战，系统必须具备充足的置信容量应对可再生能源的出力波动性和随机性.由于储能置信容量与电源规划结果的非线性关系，传统电源规划方法难以准确计算储能置信容量并建立系统置信容量充裕度约束.通过综合考虑火电、可再生能源、储能以及需求侧响应建立了电源规划模型，内嵌全年8 760时段生产运行模拟以确保系统具有充足灵活性，同时改进容量充裕性约束以考虑需求响应资源和储能的容量价值.针对储能置信容量的非线性问题，设计了迭代算法进行求解，并用某区域电力系统验证了模型的有效性.结果表明，高比例可再生能源系统中，影响系统成本的主要因素是灵活性约束，引入少量需求侧响应资源可大幅降低系统成本，为未来高比例可再生资源电力系统规划问题提供了新的思路.     

村镇能源系统的低成本要素定量化研究

以村镇资源当地化和能源的清洁可再生化为前提,通过将村镇能源系统的成本分解为经济成本和环境成本2部分,建立了村镇能源系统低成本要素定量化评价模型,其中环境成本以生命周期评价清单输出为数据基础.以15年为周期,将我国严寒地区、寒冷地区3个典型村镇的12个能源系统方案作为算例进行综合成本比较,从量化分析结果看,以化石燃料(煤炭、液化石油气)为主的能源系统经济成本较高、环境成本较高;以秸秆、柴薪为主的能源系统经济成本较低、环境成本较高;以秸秆气、沼气为主的能源系统经济成本和环境成本都较低,且人均综合成本小于5 000元,是未来农村能源系统规划的优选方案.     

不确定性环境下可再生能源系统新优化模型

为发挥可再生能源在能源-经济-环境可持续发展中的积极效应,本文研究了多态不确定性环境下跨地区、跨品种、跨部门的可再生能源动态规划问题。利用满意度方法处理太阳能和风能可利用量等随机变量,利用可能度方法处理能源供应成本、需求量等区间数,再结合0-1整数规划,得到使系统成本最小的新优化模型。最后的算例说明使用的综合方法是有效合理的。     

考虑需求侧多能源响应的虚拟电厂优化运行策略

虚拟电厂技术为聚合分布式能源和用户侧资源参与能源市场交易提供了有效手段.针对综合能源场景下能源供需互动不足的问题,基于虚拟电厂内多能源聚合商参与需求响应为背景,建立了一种综合考虑了储能设备、能源耦合设备、分布式可再生能源发电、多能源市场交易及激励型综合需求响应的虚拟电厂两阶段优化运行模型,第一阶段为虚拟电厂最优经济调度模型,第二阶段为聚合商-用户的双层规划综合需求响应模型,并给出了各阶段模型的求解方法.仿真结果表明:策略在降低虚拟电厂调度成本、聚合商补偿成本以及用户的舒适度损失方面具有良好优势.     

基于灵活性和经济性的可再生能源电力系统扩展规划

风电、光伏等可再生能源的大规模并网为电力系统的规划与运行带来极大的不确定性.为了增强高比例可再生能源电网应对不确定事件的调节能力,保障系统的安全经济运行,需要提升电力系统的灵活性.首先,从线路传输能力和安全运行的角度定义电网灵活性指标.在此基础上,考虑系统经济运行策略,以灵活性、投资成本、运行成本和可再生能源弃用量最优为目标,提出一种基于灵活性和经济性的多目标输电网双层规划模型.采用NSGAII优化算法对该模型进行求解.最后,以改进的Garver-6和IEEE RTS-24节点可靠性测试系统为例,分析所提模型的有效性.结果表明,规划方案能够有效提升电网传输能力,降低可再生能源弃用率,增强电网运行的灵活性和经济性.     

考虑拓扑规划与管线选型的区域综合能源系统优化配置方法

区域综合能源系统是一种集多种能源生产与转换为一体的,具有能源利用效率高、多能源协调互补以及清洁低碳为特征的综合性能源生产形式。研究综合能源系统的优化配置方法有助于系统节能减排、保障地区用能安全以及促进可再生能源大幅消纳。本文建立了含拓扑规划的区域综合能源系统优化配置模型。其基本思路是以分布式能源站为基本供能单元,通过引入电力线路与输热管道的选型和容量配置约束,将分布在不同地区的能源系统连接在一起;其次,考虑了管网损耗、容量上限以及电压幅值等因素影响,以经济性最优为目标,综合考虑投资成本、替换成本与设备残值收益,构建了面向多区域能源互联系统的混合整数线性规划模型。算例测试结果表明,本文建立的规划模型可以有效减少冗余设备的安装容量,提高规划方案的经济性以及系统的综合能效,对于多区域综合能源系统的规划及建设具有一定的参考价值。     

辽滨沿海经济区区域能源潜力分析

目的研究盘锦辽滨沿海经济区能源供应特性和建筑用能特性,以实现区域能源的供需平衡、高效利用和建筑的低碳节能.方法应用综合资源规划方法、典型建筑分类简化法、热储法等方法对辽滨沿海经济区内常规能源、可再生能源和需求侧节约能源的潜力进行分析.结果盘锦辽滨沿海经济区的需求侧节能潜力约为16%,常规能源中天然气的规划可以满足未来发展要求而电力供应可靠性低,太阳能资源潜力约为年发电量100 kW/m2,风能资源潜力约为年发电量650.9 kW·h/m2,生物质能资源丰富,地热能资源潜力约为8.2×1018J,综合资源应用潜力巨大且均达到了应用条件.结论研究结果为盘锦辽滨沿海经济区区域能源规划设计提供了理论与技术依据.     

基于因子分析的沿海可再生能源开发结构优化模型

针对沿海可再生能源特点与开发技术和安全要求,系统地分析并选取开发结构优良性指标,在此基础上应用因子分析法从相关性指标中提取综合因子,包括经济因子、技术因子、环境因子和安全因子,作为能源开发结构优化的综合性能度量.以经济成本、碳排放量、能源开发比例组合效用最大为目标函数,从能源、经济、技术、环境和安全五方面构建约束,提出了沿海可再生能源开发结构优化多目标规划模型.以大连为例,得到该地区目标年的最优能源开发结构.研究成果可为可再生能源开发结构规划与政策制定提供参考.     

考虑风光不确定性的综合能源系统规划设计方法

在能源互联网飞速发展的背景下,综合能源系统逐渐成为能源低碳高效运行的重要实现方式。为了实现综合能源系统配置的合理规划,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统多目标规划模型。通过结合序列分布概率的典型曲线挖掘方法获得风光的典型出力曲线,减小可再生能源出力描述不确定性对配置的影响。以综合能源系统运行成本最低、系统电网供电率最低为优化目标,采用基于混合博弈决策的改进型多目标粒子群算法对规划模型进行求解和Pareto解集决策,生成满足决策者的不同偏好需求的配置结果。并对影响系统规划的关键参数进行敏感性分析。基于我国某综合能源示范工程的实际数据,给出了规划方案,仿真结果验证了该方法的有效性。     

考虑源荷不确定性的综合能源系统日前经济调度

针对可再生能源出力及负荷不确定性对综合能源系统日前经济调度的影响,基于由热电联产系统、储热、蓄电装置以及电锅炉等组成的电热综合能源系统,研究了考虑源荷不确定因素的日前经济调度问题.将系统中可再生能源出力以及电热负荷均用梯形模糊参数表示,构建了基于可信性理论的模糊机会约束规划优化调度模型;采用模糊机会约束的清晰等价类将含模糊参数的机会约束规划模型转化为确定性的混合整数规划模型,在Python环境中建模,利用Gurobi求解器求解.最后,通过算例分析了储能装置对于提高系统经济性的作用以及源荷不确定性程度、不同置信水平对系统运行成本的影响,验证了所提模型的有效性.