考虑风电出力及负荷预测误差的安全经济运行模型

充分考虑了风电并网和负荷预测不确定性,引入净负荷的概念,实现对风电和负荷预测误差发生概率的综合考虑。通过场景概率的研究,以包括确定性成本和随机性成本在内的综合调度成本最小化为目标函数,构建安全经济运行模型。算例分析表明,本文构建的随机安全运行计划模型相比于传统的确定性模型能够更有效地降低系统运行成本,结果同时显示,根据系统容量和负荷需求合理配置风电装机容量,是减少弃风量、提高供电可靠性的重要手段。     

系统安全运行约束下的动态环境经济调度

文章研究风电入网情况下系统安全运行的动态环境经济调度问题.基于风电预测误差,权衡效益和系统运行风险,建立了购买可中断负荷(interruptible load,IL)的经济调度优化模型.新模型的目标函数考虑了传统火电机组能耗成本、环境成本、阀点效应成本和可中断负荷补偿成本.系统运行约束上,采用条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)刻画因风电间歇性和随机性导致的系统不安全运行风险,结合火电机组出力和多时间段爬坡限制建立了系统的安全运行约束.模型的求解上,采用罚函数方法、光滑化技术和样本平均方法相结合,提出了一类新的随机优化算法;IEEE-30节点系统测试了模型和算法的有效性.     

考虑输电约束下区域电网风储能联合调度鲁棒优化模型

随着我国可再生能源大规模的建设,引入到电力系统中,对能源改革及节能减排具有重要意义.构建了含有风电、储能设备以及火电机组10机组30节点区域电网系统中,利用鲁棒优化方法,将风电出力作为随机变量.以发电系统中的发电成本、排污成本及风电惩罚成本作为目标函数,运用强化学习算法对目标函数求解.通过对算例模拟得到,分时电价与储能设备引入电网系统,可有效的平抑风电出力随机性、波动性,并降低区域电网的发电成本及排污成本.     

考虑多能需求响应的电热互联系统协同调度优化模型

为应对中国严峻的弃风问题,讨论风电参与电采暖的运行优化策略,以协调满足电负荷和热负荷.首先,将风电场、蓄热式电锅炉和燃气轮机整合为电热互联系统,并考虑激励型需求响应和价格型需求响应对系统运行的优化效应.然后,选择最大化运行收益和和最小化运行风险作为目标函数,考虑风险不确定性的影响,构造电热互联系统(Electro-thermal interconnect system,EST)最优电热耦合调度模型;最后,通过对所提模型进行算例分析,结果表明:1)若决策者能够适当承受一定风险,利用风电满足终端用于热负荷,会极大提升风电并网空间,带来显著的增量经济效益;2)价格型需求响应能够平缓电热负荷需求曲线,促进风电并网的同时降低系统运行风险;3)激励型需求响应能为风电提供更多的备用服务,实现集中式和分散式协同互补供暖,取得最佳的系统运行结果.因此,所提电热互联系统调度运行模型有利于促进风电发电并网,能够为电热互联系统的最优运行提供决策支撑.     

电力市场环境下计及V2G和多类型需求响应的综合能源系统多目标优化模型

园区综合能源系统(Park integrated energy system,PIES)是满足用户多种用能需求的一种重要途径,但由于内部分布式能源机组出力具有不确定性,且与负荷在时间维度上存在一定的不匹配性,限制了能源利用效率和经济效益的提升.因此,本文首先在构建耦合热电的PIES的基础上,构建了多类型需求响应模型;其次,构建了考虑风光机组出力不确定性的以系统净收益、清洁能源弃能率为多目标函数的优化模型;然后,构建了"不确定性处理-多目标处理-单目标处理"的三阶段求解模型,最后,以V2G和需求响应为考虑条件,设计多情景.算例结果表明:V2G可以为清洁能源不稳定发电提供有效备用,在一定程度上提供清洁能源利用效率;引入电热需求响应,能够改变用户负荷,增加经济效益.     

基于灰色关联分析的可再生能源发展态势研究

利用灰色系统理论分析方法,根据2010-2015年的发电量统计数据对我国可再生能源的发展态势进行研究.对包括水能、太阳能、风能、生物质能、海洋及地热能、核能等进行关联度分析.分析结果表明,这些因素中,核能及水能是可再生及非化石能源发电量的主要影响因素,生物质能是潜在的发展因素核能、水能及生物质能源的发电量都将呈现增长的趋势,太阳能则对可再生能源系统发电量影响力最小,在未来需加快发展.     

可再生能源系统的不确定性优化模型及求解

结合新提出的满意度方法和混合整数规划方法,给出了多态不确定性环境下可再生能源规划模型.该模型综合描述了多地区、多时期、多品种、多部门之间的可再生能源管理系统的复杂性、系统性、动态性和不确定性.最后的实例求解结果说明该模型能很好地反映能源安全性、系统可靠性与系统成本之间的关系,并能给出不同系统违反水平下的能源配置方式及增容计划,为决策者提供决策参考.     

基于模糊综合层次分析法的唐山市可再生能源开发决策评价

为了准确地反映可再生能源开发决策评价中主观判断的不确定性,运用模糊综合层次分析法将可再生能源开发决策过程中的各种指标进行定量化处理,提出了可再生能源发电产业综合评价指标体系,介绍了模糊综合层次分析法的评价步骤,并应用于唐山市可再生能源开发决策中.结果表明,唐山市应重点开发风能,其次是太阳能和生物质能,有选择地发展水能.其研究结果符合区域实际情况,能够为唐山市可再生能源发电产业的发展提供理论支持.     

计及碳排放配限额的虚拟电厂多目标风险规避优化模型

将风电场、光伏发电、生物质发电、储能和燃气轮机及柔性负荷聚合为虚拟电厂(Virtual power plant,VPP).进一步,为刻画风光不确定性风险,分别利用条件风险价值方法(Conditional risk at value,CVaR)构造最小化运营风险目标函数及利用鲁棒随机优化理论转化含不确定性变量约束条件,并选取最大化运营收益和最小化碳排放总量,构建VPP多目标风险规避优化模型.最后,选取改进IEEE30节点系统进行算例分析,结果表明:1)所提风险规避模型能够兼顾效益、风险和碳排放多方诉求;特别是,当鲁棒系数Γ≤0.85,较小的不确定性会带来较大的风险,表明决策者风险态度会影响VPP调度方案;2)预测误差e较高时,相同的Γ增长幅度会带来更高的CVaR增长幅度,表明较低的预测精度会放大不确定性风险,意味着决策者需通过提升预测精度以降低VPP运营风险;3) META能凸显清洁能源环境友好特性,实现VPP整体的最优均衡运行.综上,所提模型能够为决策制定最优VPP调度策略提供决策支撑.     

前言

由于石化能源危机和全球气候变化日趋严重,发展可再生能源己成为当今世界的迫切问题之一.在诸多可再生能源项目中,风力发电已成为最具发展前途的项目,受到世界各国的重视.近年来,我国大型风力发电产业发展迅速,每年新装机发电能力已超过万兆瓦,位于国际前列.预计2020年总量将超过2亿千瓦.风电产业的发展获得国家的大力支持.国家发改委能源局已批准建立了国家能源风电叶片研究中心、海上风电技术装备研发中心、大型风电并网系统