检索结果-内蒙古大学图书馆

发电技术 2025年

作者：张小莲胡淇郝思鹏黄鹏南京工程学院电力工程学院

【目的】大规模风电接入导致电网惯量下降，而且湍流风速下风机的波动功率合并负荷随机波动会加剧电网频率波动，为此，提出了一种基于源荷综合波动量并考虑源荷随机波动特性的风电控制策略。【方法】针对传统下垂控制策略面对不同等级... 详细信息

【目的】大规模风电接入导致电网惯量下降，而且湍流风速下风机的波动功率合并负荷随机波动会加剧电网频率波动，为此，提出了一种基于源荷综合波动量并考虑源荷随机波动特性的风电控制策略。【方法】针对传统下垂控制策略面对不同等级的源荷波动情况下无法合理提供功率而导致调频效果较差的现象进行了机理分析，并基于湍流风速的预测值与负荷端波动量构建了源荷综合变化量，根据源荷随机波动提出一种基于源荷综合变化量的调频控制策略，对风机有功参考值进行前馈修正，从而改善风机参与电网调频的效果。【结果】在MATLAB仿真与风机实验平台表明，该策略提高了风机调频对于风速波动的响应能力，在源荷随机波动下的平均频率偏差、频率跌落程度方面具有很好的优越性。【结论】该策略有效优化了源荷波动下风机自身运行和参与调频之间的问题，对提高新能源高占比电网的调频能力具有重要意义。

关键词：双碳风电系统下垂控制风电参与调频一次调频湍流特性源荷波动

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计及源荷波动的综合能源系统双阶段运行优化研究

计及源荷波动的综合能源系统双阶段运行优化研究

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作者：杨佳乐华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

综合能源系统集成了多种类型的能源供应设备、能源转换设备和能源存储设备,可以实现多种能源耦合互补以及能源多环节协调优化,为缓解能源危机提供了新的技术手段。在综合能源系统中,往往会有可再生能源设备的参与,由于这些设备受环境因... 详细信息

综合能源系统集成了多种类型的能源供应设备、能源转换设备和能源存储设备,可以实现多种能源耦合互补以及能源多环节协调优化,为缓解能源危机提供了新的技术手段。在综合能源系统中,往往会有可再生能源设备的参与,由于这些设备受环境因素影响较大,会产生较强的间歇波动性。此外,用户的多元化和用能习惯的改变会使冷热电负荷产生波动性。因此,在综合能源系统的运行优化中考虑源荷波动性有助于保障系统的安全稳定运行。本文以综合能源系统为研究对象,在考虑源荷波动的基础上,从日前阶段和实时阶段两个阶段对综合能源系统的运行优化进行研究,本文的主要研究工作如下:首先,本文构建了综合能源系统结构的基本框架,对综合能源系统中各种能源之间的耦合协同关系和系统的运行特性进行探究,并对综合能源系统内的基本设备进行建模分析;其次,本文在随机森林理论的基础上,加入了加权灰色关联投影法,构建了基于改进随机森林组合的预测模型,该模型可以在筛选相似日样本集的基础上,从长时间尺度对可再生能源设备出力和用户冷热电负荷需求进行预测,从而对预测模型的计算进行简化,提高模型的预测精度,该模型的预测结果将作为综合能源系统日前运行优化阶段的重要输入数据;然后,本文构建了综合能源系统日前阶段运行优化模型和求解方法,以系统运行成本最低和二氧化碳排放最低为双目标,考虑冷热电功率平衡约束、设备运行约束和网络传输约束,选用遗传算法对模型求解,得到帕累托解集后采用TOPSIS方法筛选出日前阶段的最优运行方案;最后,构建了综合能源系统实时阶段运行优化模型,该模型首先基于当日可再生能源设备的实际出力和用户冷热电实时负荷,以15分钟为时间尺度对风光出力设备和用户负荷进行短时间尺度预测,然后以和日前运行优化出力计划偏差最小为目标,实时调整综合能源系统内各设备的实际出力,从而得到综合能源系统实时运行优化结果。最终,本文以南京某园区综合能源系统为例,对提出的综合能源系统日前阶段运行优化模型和实时阶段运行优化模型进行应用,并对输出的日前优化方案和实时优化方案进行对比分析。算例表明,本文构建的日前阶段优化模型可以得到考虑系统日运行成本和二氧化碳排放的最优运行方案,实时阶段优化模型可以得到与日前优化结果偏差最小的最优运行方案,有效地减轻风电等可再生能源设备出力和用户负荷需求的实时波动对综合能源系统供需平衡、环保性和经济性等方面的影响。

关键词：综合能源系统源荷波动日前运行优化实时运行优化

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考虑源荷波动的电网灵活性评估与风险调度研究

考虑源荷波动的电网灵活性评估与风险调度研究

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作者：赵福林浙江大学

学位级别：硕士

电力作为社会和国家发展的重要能源支撑,其在诸多领域都发挥着极其重要的作用,因此,进一步保障电力系统的安全可靠运行是新时代建设智能电网的必然要求。而随着新能源的大规模开发利用以及电力市场的不断参与,各种不确定性因素对电网的... 详细信息

电力作为社会和国家发展的重要能源支撑,其在诸多领域都发挥着极其重要的作用,因此,进一步保障电力系统的安全可靠运行是新时代建设智能电网的必然要求。而随着新能源的大规模开发利用以及电力市场的不断参与,各种不确定性因素对电网的影响也与日俱增,如何分析和处理这些不确定性因素对电网的影响,保证电网能够安全、清洁、高效地运行,成为电力行业亟需解决的问题。本文以电网灵活性作为切入点,引入需求响应模型,分析系统运行过程中的源荷波动对电网造成的影响,然后在此基础上提出了电网灵活性运行域的概念,并构建考虑整体和局部特性的灵活性评估指标体系;最后,将电网运行灵活性与风险调度理论相结合,开发相应的调度辅助决策系统。其具体工作如下:首先,为量化电网应对电源侧和负荷侧波动的调节能力,本文提出了灵活性运行域的概念,即在保证一定灵活性运行水平下电力系统所能接受的最大不确定性因素波动范围;然后构建考虑源荷波动区间和运行经济性的数学优化模型,提出极限场景法和基于列和约束生成的鲁棒优化算法对上述模型进行求解;通过算例仿真,验证了所提方法的有效性,并将平均值和标准差作为灵活性运行域的评价指标,进一步分析各种灵活性调节资源对运行域的影响。其次,本文针对在大规模风电并网情况下,如何合理地评估电力系统运行灵活性的问题,提出了一种“整体-局部”的灵活性评估方法;在风电波动分析处理方面,考虑风电场景集过大带来求解效率低的问题,提出基于Canopy和Kmedoids算法的双层聚类场景削减方法,并对削减后场景进行校验,确保其能有效地反映风电波动情况;然后对削减后的风电场景,构建以经济性作为目标函数的机组组合模型并进行求解,根据多场景下的优化调度结果对电力系统的灵活性进行整体和局部的评估,并通过算例分析验证该评估方法的合理性和科学性。最后,基于上述研究并结合风险调度理论,开发了一套“地区电网全过程灵活运行与风险调度辅助决策系统”;该系统对地区电网日前、日内以及实时调度阶段进行滚动分析,从拓扑和潮流的角度校核检修计划,以曲线、表格、饼图、柱状图等多种形式直观展示电力系统的运行情况,并对高危风险场景给出相应的风险管控措施;此外,本文还对系统的主要功能模块和开发部署方式进行了详细介绍,目前该系统已在某地区电网进行部署并实现应用,并为进一步提升电网运行的灵活性、降低系统的调度风险提供有力支撑。

关键词：源荷波动灵活性运行域评估方法风险调度工程应用

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考虑源荷时间相关性的直流微电网日前-日内鲁棒优化

引用

电工电气 2025年第3期 1-9页

作者：刘威凌余雪萍湖南工业大学电气与信息工程学院湖南株洲412007

合理刻画源荷波动是直流微电网经济运行的关键,现有研究常将源荷视作独立分布数值,而未考虑源荷在相邻时段的连续性,使刻画结果偏离实际,影响可再生能源的消纳。通过源荷功率的时间相关性特征,提出了一种新型直流微电网日前-日内鲁棒优... 详细信息

合理刻画源荷波动是直流微电网经济运行的关键,现有研究常将源荷视作独立分布数值,而未考虑源荷在相邻时段的连续性,使刻画结果偏离实际,影响可再生能源的消纳。通过源荷功率的时间相关性特征,提出了一种新型直流微电网日前-日内鲁棒优化调度策略。基于源荷历史数据,证实源荷功率在相邻时间段存在相关性特征,并通过高斯过程回归算法合理刻画源荷时间相关性特征,构建源荷不确定集,避免不合理场景影响运行决策;由于日前鲁棒优化的恶劣场景与源荷实时功率存在一定偏差,导致源荷供需不匹配,从而诱发停电事故,为解决这一问题,建立日内鲁棒优化调度,以储能系统与双向并网逆变器为灵活调度手段,实现对日前调度决策的修正,保证直流微电网的稳定运行。通过算例对比,验证了所提策略的有效性与优越性。

关键词：源荷波动时间相关性直流微电网日前-日内鲁棒优化调度

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风光水火储多能互补双层优化调度研究

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中国农村水利水电 2024年第3期 34-40,49页

作者：宋妍萌芮钧赵宇南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏南京211106

多元能源互补优化有利于充分发挥并组合利用不同电源的出力优势。为应对风电、光伏装机容量不断增长所带来的新能源消纳与电网调峰问题,构建一种风光水火储多能互补双层优化调度模型。首先考虑多能互补优化调度问题涉及众多决策变量与... 详细信息

多元能源互补优化有利于充分发挥并组合利用不同电源的出力优势。为应对风电、光伏装机容量不断增长所带来的新能源消纳与电网调峰问题,构建一种风光水火储多能互补双层优化调度模型。首先考虑多能互补优化调度问题涉及众多决策变量与约束条件,为降低模型求解的复杂度,选择以多种能源的出力特性与互补关系为切入点进行合理化分层;然后综合考虑源荷协调、清洁能源消纳、发电经济性等应用需求,将模型划分为以净负荷方差最小与清洁能源发电量最大为目标的风光水储联合优化调度上层模型,和以火电机组运行成本最小为目标的火电机组优化调度下层模型,并将上层联合优化调度得到的净负荷曲线作为下层火电机组优化调度的约束条件;最后以IEEE30节点系统为例,设置3种典型的调度场景进行仿真对比,采用MATLAB平台CPLEX求解器进行求解,结果表明:风光出力的反调峰性会扩大净负荷的峰谷差和方差,增加火电调峰备用的压力,造成发电成本和机组损耗的增加;水电参与多能互补对系统净负荷波动有明显的抑制作用,能有效缓解电力系统调峰压力;储能可以在一定程度上缓解平抑净负荷波动与提高清洁能源发电量的矛盾,所提优化调度模型可以有效平抑源荷波动,促进清洁能源消纳,降低系统运行成本,助力电网安全低碳运行。

关键词：多能互补调峰分层优化源荷波动清洁能源消纳

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计及电动汽车的综合能源系统优化调度策略研究

计及电动汽车的综合能源系统优化调度策略研究

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作者：叶波华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

近年来,资源枯竭、环境污染等问题相继凸显且愈发严重,大力发展清洁、无污染的可再生能源是缓解上述问题的有效途径,然而风光的出力易受季节、气候影响,其接入给系统带来了很大的不确定性。随着电动汽车的普及,人们开始关注其灵活、可... 详细信息

近年来,资源枯竭、环境污染等问题相继凸显且愈发严重,大力发展清洁、无污染的可再生能源是缓解上述问题的有效途径,然而风光的出力易受季节、气候影响,其接入给系统带来了很大的不确定性。随着电动汽车的普及,人们开始关注其灵活、可调度的优点,耦合多种能源系统,研究计及电动汽车的综合能源系统优化调度策略,对促进多种能源协同互补、提高能源利用效率具有重要意义。本文以电-热-气综合能源系统为研究对象,针对风光出力和电热气负荷的波动性,考虑电动汽车参与系统调度,建立了计及电动汽车的综合能源系统两层调度模型。首先介绍了电-热-气综合能源系统的基本架构,分析各组成单元的运行成本和备用成本,采用场景分析技术构建典型场景以拟合综合能源系统次日运行工况。基于此,进行内外两层调度,外层为调度方案层,从系统层面出发,以调度方案成本最少、能量波动最小和环保性最好为目标,运用改进的多目标粒子群优化算法求出Pareto非劣解,计算比较每个非劣解的综合隶属度,选取最优折衷解为系统日前调度方案。内层为EV调度层,以最大化EV用户满意度为目标,运用改进的粒子群优化算法求解各EV集群的充放电计划和可提供的备用容量。对于每个EV集群内电动汽车,提出基于动态优先级的电动汽车充放电策略,制定电动汽车充放电计划,引导其有序参与系统调度。最后,以某一电-热-气综合能源系统为例进行仿真。通过不同系统运行方式、不同电动汽车充放电方式和不同电动汽车规模下综合能源系统调度验算,表明本文所提模型可在电动汽车有序参与情况下,实现综合能源系统经济、安全、环保运行,为制定大规模电动汽车优化调度策略提供技术支持。

关键词：综合能源系统优化调度源荷波动电动汽车动态优先级

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