摘要:随着多能互补政策的持续推进,大量不同形式、能源品质各异的能源并入冷热电联供（combined cooling heating and power,CCHP）型微电网,其在微电网中做有用功的能力各不相同。同时,由于当前基于热力学第一定律制定的多能耦合微电网调度策略,难以区分不同形式能源的品质差异,缺乏完备的能源品质指标量化体系,导致各类能源做有用功的能力难以充分发挥。为此,引入基于?理论的热力学第二定律能量分析方法,构建了考虑新能源并入的多能耦合微电网调度模型,建立了适用于多能耦合微电网的能源品质指标量化体系,制定了一种基于?理论的多能耦合微电网调度策略,解决了现有调度策略难以充分发挥各类能源做有用功能力的问题。最后,为了实现容量配置与优化调度的协同优化,避免各自独立研究与优化的局限性,基于理论构建了多能耦合微电网配置与调度的双层优化模型。

摘要:储能是构建新型电力系统的重要组成部分,也是实现碳达峰、碳中和目标的关键支撑。共享储能是储能技术与共享经济理念相结合的一类新型模式。首先,梳理共享储能典型商业运营模式,构建共享储能全生命周期成本模型和经济评价指标,对不同商业模式进行技术经济评估,分析其商业和市场价值。其次,对共享储能电站运行关键边界条件变化对项目内部收益率的影响进行敏感性分析。最后,对当前共享储能商业化进程提出建议,为完善共享储能产业化和规模化提供参考。

摘要:随着电能在终端能源消费中占比的提升,电力碳排放核算对企业节能降碳愈发关键。目前国内剩余混合因子（residual mixed factor,RMF）尚未实现电网区域和省级层面的计算,难以精准反映绿电价值。提出一种计及绿电扣除的省级RMF计算方法,在计算中扣除省间输送电量和省内发电量中的绿电电量；同时完善省级平均电力碳排放因子（average emission faceor,AEF）计算方法,揭示了RMF与AEF呈比例关系,两者系数等于区域用电量中剩余电量的占比。利用2021—2023年电力数据验证,结果表明该方法能有效反映绿电对受入省份的减碳作用。未来将考虑电网网损及所有市场化交易电量扣除对计算方法的影响,进一步完善基于市场的企业电力碳排放核算方法。

摘要:随着综合能源系统的发展,多园区综合能源系统互联技术成为研究热点。首先基于合作博弈理论提出工业园区与居民区热电协同的综合能源系统的合作框架,并对热电联产机组模型进行低碳化改进。此外,考虑电动汽车电池的移动储能作用,将充电站作为第三方参与电力存储和电网峰谷调节。其次,采用纳什议价理论处理合作中的利益分配问题,将合作运行模型等效为联盟利益最大化子问题和收益分配子问题进行求解。为保护不同主体信息隐私性,采用交替乘子法迭代求解。最后,通过算例结果表明相比于独立运行模式,采用合作策略使得整体成本显著降低；居民区运营商、工业园区运营商和充电站运营商成本均有降低,证明了所提策略的有效性。

摘要:为应对源荷双侧不确定性对主动配电网故障恢复策略可靠性的影响,挖掘分布式源荷协同参与故障恢复的潜力,提出一种基于场景聚类的鲁棒故障恢复方法。首先通过源荷历史运行数据生成联合场景集,并运用概率距离快速削减法获得典型场景库,随后建立考虑孤岛划分与源荷互动的主动配电网双层鲁棒故障恢复模型,通过嵌套迭代求解方法进行模型求解,进而生成鲁棒故障恢复方案,最终以IEEE 123节点测试配电网进行仿真分析,结果验证了该鲁棒故障恢复方法的有效性与优越性。

摘要:可再生能源电解水制氢技术中电解槽是制氢的关键设备,其性能直接影响着制氢的效率、稳定性和成本。本文针对风光储氢系统中混合电解槽的容量配置问题,提出了基于灵活性指标的混合电解槽容量配置优化方法,首先,基于波动适应性、制氢能效、运行条件以及经济性4个角度构建灵活性评价指标体系,全面评估电解槽在多种工况下的综合性能。其次,结合AHPDEMATEL方法,确定权重分配。最后,将灵活性指标嵌入优化框架中,开展对混合制氢系统的配置策略研究。算例结果表明,所提出的混合电解槽容量优化配置方案与单一电解槽配置方案相比,制氢成本相比单一质子交换膜电解槽配置方案显著降低,制氢量相比单一碱性电解槽方案相应提高,为混合电解槽的选型与评价提供新方法。

摘要:柔性可调负荷集群的需求响应潜力,具有一定的随机性和时空交互变化特性。为此,提出一种基于消费者心理学模型和自适应图注意力网络的负荷集群时变需求响应潜力评估方法。首先,建立计及响应随机性的消费者心理学需求响应模型；然后,根据负荷集群内试点用户的用电特征及其模型参数,利用参数迁移和自适应图注意力网络提取负荷集群需求响应的时空变化特征；最后,基于集群的时空特征和历史响应数据分别估计模型的确定性和不确定性时变参数,实现负荷集群的时变需求响应潜力评估,并通过实例分析验证了方法的有效性。

摘要:新能源汽车与电网深度融合,充分发挥动力电池灵活性调节能力,对构建新型能源体系和新型电力系统至关重要。然而,如何通过电力市场激励机制,实现充电负荷规模化、常态化与电网柔性互动,是当前面临的一大挑战。首先综述了规模化车网互动试点项目,并指出了目前的挑战；然后从车网互动策略分类、技术路线、商业模式和数据来源4个方面概括了前沿研究进展；在此基础上展望了未来的研究方向,并着重介绍了一种差异化电力服务方案；最后结合我国电力市场发展现状,对全文进行了总结,并给出了政策建议。

摘要:针对新能源出力的不确定性对调度计划的影响,提出考虑新能源随机场景的鲁棒调度方法。首先,针对新能源出力的随机场景生成,同时考虑误差的区间性和时序性,采用核密度法估计及马尔科夫链建模,再通过改进K-means算法进行场景缩减,生成供计算的日前新能源出力随机场景；其次,针对日内新能源出力偏离预测值的问题,构建了嵌入随机场景约束的鲁棒调度模型,考虑了随机场景约束及场景过渡约束；进一步,由于新能源随机场景个数太多导致鲁棒调度模型规模太大,提出一种基于随机场景可行性校核的鲁棒调度模型求解方法；最后基于某省级电网和区域电网网架模型,对所提出的鲁棒调度模型和求解方法的经济性、安全性、高效性进行了算例验证。结果表明,所提的鲁棒调度模型能解决高比例新能源参与的电力市场机组组合问题,且所提模型的求解方法的运行时间和求解效率在实际市场应用中是可接受的。

摘要:为了满足数据中心低碳和经济的需求,建立以碳排放最少和综合供能成本最小为目标的数据中心能量调度优化模型,并利用改进快速和精英机制的多目标遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm-II,NSGA-II）对模型进行求解。首先介绍了数据中心综合能源系统优化调度框架,考虑数据中心的负载响应特性和设备能耗模型,建立了以经济和低碳为目标的数据中心能量调度优化模型。其次针对传统NSGA-II存在的Pareto解集分布不均匀,多样性较差的问题,提出一种改进NSGA-II算法。采用动态距离比较和精英保留方式选择个体,在保证优秀解的同时提高解的多样性。最后,基于某数据中心的能量调度算例验证了所提模型和方法在降低数据中心碳排放水平与综合能源系统供能成本方面的有效性。

摘要:由于可再生能源在能源系统中的占比不断增加,亟需挖掘建筑空调系统的需求响应潜力,因此建立空调负荷精细化模型对刻画空调负荷特性、评估和预测空调负荷柔性调节潜力具有重要意义。首先,按照房间类型、房间位置、室内热扰作息进行分类,并结合两种空调设备,建立了房间级别的精细化空调负荷仿真模型库,共涵盖144个房间模型。然后,基于EnergyPlus仿真平台,采用全局温度调节的策略进行批量化模拟,生成了涵盖107万d、30种工况、需求响应时长超过180万h的空调负荷需求响应数据集。模拟结果表明,房间级别的精细化空调负荷模型能够有效区分不同房间；接待大厅、普通客房、高档客房、健身房和餐厅具备较高的需求响应潜力,宾馆类建筑中此类房间占比较大,因此往往潜力更大。精细化空调负荷模型库能够快速提前了解大规模空调负荷的需求响应潜力,能够为制订需求响应政策和制度提供数据支撑。

摘要:尽管对综合能源虚拟电厂低碳经济调度有了广泛的研究,但忽略了用户侧对系统调度优化的影响,导致难以对源侧进行有效的调控。因此,提出计及综合需求响应和绿证-碳交易机制的综合能源日前低碳经济调度的方法。首先,考虑源荷低碳互补特性。其次,在负荷侧引入综合需求响应机制,建立不同类型负荷的价格型需求响应和激励型需求响应模型。最后,采用基于分布决策碳配额制的奖惩阶梯型碳交易机制和绿色证书交易机制,将系统盈余的碳排放权和绿色证书进行市场交易。

摘要:针对虚拟电厂（virtual power plant,VPP）中热电联产在“以热定电”运行方式下出现的弃风现象和低温环境下储能系统效率低的问题,提出一种考虑精细储能和条件风险价值的VPP优化调度方法。首先,根据低温环境下储能装置的特性建立精细储能模型；其次,在源侧采用条件风险价值理论量化分析风电不确定性,在荷侧引入热电联合需求响应机制减小热、电负荷峰谷差,促进风电消纳；最后,以VPP优化调度总成本最小为目标,在Matlab平台上对算例进行求解。仿真结果表明,相较于传统模型,所提模型具有更高的经济性和可靠性,且能有效提高风电消纳水平。

摘要:针对新能源汽车充能时间不确定性、光伏出力随机性下充能站运营成本高的问题,同时应对大规模电动汽车（electric ve?hicle,EV）充电过程中动作变量过多的挑战,提出了一种基于深度强化学习（deep reinforcement learning,DRL）算法的光氢储充能站双层顺序优化调度模型。考虑光伏出力、分时电价、负荷不确定性和系统各设备运行效率等因素,以满足用户需求和降低充能站运营成本为目标,采用双延迟深度确定性策略梯度算法（twin delay deep deterministic policy gradient,TD3）对双层顺序调度模型进行求解。仿真结果表明：在满足用户充能需求前提下,该模型能大幅减少充能站运营成本；此外,充电桩数量增加时,模型实时调度时间不受影响且能有效减少弃光量。

摘要:多源互补协调供能是我国实现“双碳”目标的有效途径。为加大其应用竞争力,利用引入觅食方式选取概率动态切换策略的改进人工蜂鸟算法,对考虑购电售氢能源交互的风光氢储耦合系统的容量配置进行双目标优化。选取系统总运行成本最低和全生命周期碳排放量最少为优化目标,将优化所得的帕累托解集通过熵权-改进topsis法筛选最优解。通过案例仿真验证所提购电售氢能源交互模式在耦合系统容量配置优化中的优异性能。从推动“双碳”目标实现进程的角度,购电售氢能源交互模式更适用于耦合系统的容量配置优化。

摘要:随着风力、光伏等新能源发电的大规模普及,其本身由于天气等原因带来的波动性和不确定性严重威胁电网的安全可靠运行,而虚拟电厂作为分布式资源聚合商,同时也是新型市场主体,能够利用先进信息通信技术和软件系统实现分布式资源的聚合和协调优化,进而提供快速爬坡服务。为实现电网灵活性爬坡的需求,故提出一种基于二阶一致性算法的虚拟电厂快速爬坡调度策略,根据虚拟电厂内部资源集群的现有条件,使资源集群的爬坡速率在一定条件下趋于一致,控制虚拟电厂内多个资源集群爬坡容量之和满足爬坡容量需求。构建二阶一致性的虚拟电厂控制数学模型,以爬坡速率与当前最大爬坡速率比值作为一致性算子,通过算例分析验证方法的有效性。

摘要:我国能源资源与需求的空间错配叠加清洁能源快速发展,导致弃风、弃光、弃水问题突出,需通过电力市场化改革优化资源配置。省间电力现货市场通过“统一市场、两级运作”体系,促进新能源消纳与电力余缺互济。但当前静态限价机制难以平衡购售双侧动态与“保供稳价”目标,发电厂和购电侧报价行为分析不足。基于2022年省间现货市场试运行数据,采用大数据驱动方法,分析火电、水电、风电、光电及对端省份购电侧的报价特征与出清结果,揭示其时段性和季节性规律。使用K-means算法分类多类型机组报价行为,提取持续时间、报量、报价的关键差异,以分析影响因素。研究结果为市场机制优化提供数据支持,促进新能源消纳和双碳目标实现。

摘要:随着台区内分布式光伏装机容量的增加,光荷缺口现象频发,现有群调群控策略在出现光荷缺口时大多采用完全切除的策略,降低了台区光伏的消纳率,很难保证用户的公平性。针对光荷缺口下台区分布式光伏群调群控问题,综合考虑需求响应负荷和光伏出力的不确定性,提出了一种基于分布鲁棒优化方法的台区分布式光伏群调群控策略。考虑到需求响应负荷能够在一定程度上对光荷缺口进行削减,首先完成对可削减及可中断负荷的建模；然后构建基于分布鲁棒优化方法的台区分布式光伏群调群控模型,该模型以相关运行费用最小为目标,同时采用组合范式来描述光伏出力的不确定性,减小因预测误差、出力波动性而影响台区电网的稳定运行；最后,使用列和约束生成算法来解决该所提模型,并通过河南某地台区电网数据,验证了所提模型的有效性,能够在出现光荷缺口时制定合理的群调群控策略,提高台区分布式光伏的消纳能力。