风电消纳

摘要： 电气互联系统(IENGS)以其多能互补优势为广域风电消纳能力提升提供了新途径。聚焦高比例风电接入下IENGS优化调度问题,从电转气技术及系统调节能力的角度,分析了IENGS的风电消纳能力及调节风险;结合天然气管道传输模型,研究了IENGS基于天然气管道的能量存储特性;进一步地,综合考虑IENGS调度运行成本及风险调节代价2个目标,计及天然气管道存储特性,建立了含高比例风电的IENGS日前经济调度和风险调节代价的双目标优化模型,并采用ε-约束法求解双目标Pareto曲线。仿真结果表明,IENGS的管存特性可提升电转气设备的运行能力进而促进高比例风电消纳,同时也增加了系统调节备用,且采用双目标优化模型可兼顾经济调度和风险调节代价两者的平衡。

摘要： 为有效提高多个电热综合能源系统(HE-IES)的能源利用率,针对计及风电消纳下多个HE-IES协同运行的成本分摊问题,提出一种基于纳什议价理论的多HE-IES的多目标优化运行模型。构建多HE-IES的框架,针对HE-IES内燃气轮机、热泵、电储能、热储能等设备进行建模,并建立多个HE-IES间、HE-IES与配网间的功率交互模型;以多HE-IES的运行成本与风电消纳作为指标,通过多目标加权规划法建立多HE-IES的多目标优化模型;进一步地,通过纳什议价理论建立多个HE-IES的合作博弈模型,通过数学转换将非凸问题转换为两个凸的子问题,实现每个HE-IES均达到帕累托最优,以保证各HE-IES参与合作的积极性。算例仿真表明,相比各HE-IES独立运行,所提模型使得总运行成本和总弃风成本分别减少了660.14与222.03元,使得每个HE-IES的运行成本与弃风成本分别减少了220.05与74.07元,实现了所有HE-IES的帕累托最优。

摘要： 太阳能发电功率逐日增加,以往单一的光伏发电系统并网运行的可调度性和可控性不足,提出了一种新的混合发电系统以提高调度的灵敏性。此系统包括风电场、光伏电厂、光热电站和电加热器。电加热器主要是将多余的风能、光能转化为热能并储存在太阳能发电厂的储热罐中,利用储热光热电站良好的可调度性和可控性,提高系统的旋转备用和爬坡能力,削减风光出力随机性与不确定性,从而提高新能源的消纳量。以系统净收益最大为目标建立模型,在技术约束下最大限度地提高系统利润并研究了不同气候条件下混合发电系统对新能源消纳的影响。

摘要： 冬季供暖期内,因热电冲突带来的供热机组调峰能力受限是中国“三北”地区出现大量弃风现象的主要原因。为促进新能源规模化消纳,以锡林浩特600 MW太阳能-燃煤热电联产系统为研究对象,建立了太阳能集热场、热电联产机组等关键设备数学模型,在实际气象条件及负荷需求下,研究太阳能-燃煤热电联产系统与100 MW风电场的多能协同运行特性及年综合性能。结果表明,相比于原机组,太阳能-燃煤热电联产机组调峰下限可下降150 MW,从而促进风电规模化并网;在配置有51万m^(2)槽式集热场、3 h蓄热罐的情况下,年弃风量从0.21亿kW·h减少至0.07亿kW·h,弃风率从7.91%下降至2.70%,下降幅度为62.2%;同时,太阳能集热发电量为1.5亿kW·h,共可节煤4.9万t/年,减少二氧化碳排放13.2万t/年,效益显著。

摘要： 储能系统配合可再生能源消纳是解决弃风问题的重要措施。文章针对风电与氢热电综合储能系统的容量优化配置问题,建立了供暖需求下的综合储能系统的供热模型,提出了一种同时考虑综合能源系统经济效益和降低能量损耗的多目标决策模糊优化模型,通过满意度比较得到综合储能系统容量配置的优化解。以北方某风电场的弃风参数为例,分析了综合能源系统容量配置结果的经济性,结果表明,优化后的容量配置方案兼顾了经济效益和环境效益。研究成果可以为风电综合储能系统容量配置提供理论指导。

摘要： 电热联合系统中电、热负荷在峰谷分布上存在互补特性,考虑电、热负荷的互补特性实施电热联合系统优化运行可以有效增强系统调峰灵活性,缓解电热强耦合造成的弃风。为此,研究了考虑采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应协同的电热联合系统优化调度问题。阐述了电、热负荷协同促进风电消纳的机理。根据电、热负荷特性分别建立采暖建筑用户热负荷弹性模型以及分时电价需求侧响应模型,并以此为基础建立电、热负荷协同响应模型。将负荷模型纳入调度模型,构建考虑负荷协同优化的电热联合系统日前调度模型。算例分析表明,采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应的协同可有效提升系统运行经济性并促进系统风电消纳。

摘要： 为了实现可再生能源应并尽并、能发多发目标要求,解决风电大尺度消纳时网侧火力机组存在的安全运行隐患和使用寿命损耗问题,提出一种发电机组总体运行经济、安全的三层两阶段鲁棒优化模型。外层模型解决了发电机组的安全启停问题,中间层解决风电发电预测不确定性影响,内层解决电力系统安全容量问题。利用嵌套列约束生成算法(nested column and constraint generation,NC&CG)以及KKT条件(Karush Kuhn Tucker Conditions)对所建非凸性模型进行寻优。在改进的IEEE6节点系统上进行仿真测试,结果验证了模型的有效性。

摘要： 在微电网中安装储能系统能够有效地促进可再生能源的就地消纳。针对现有研究大多关注发电侧储能的配置,本文基于等效全循环次数模型建立储能电池寿命模型,提出了计及储能寿命折损成本的微电网发电侧和用户侧储能系统容量分层优化配置模型。以用户收益最大化为目标建立用户侧储能容量配置模型,对其容量和充放电功率进行优化;基于用户侧储能的充放电策略,采用模糊聚类的方法重新划分分时电价时段;以风电消纳率与经济收益最大化为目标,建立发电侧储能系统容量配置的双目标优化模型,并采用带有精英策略的非支配排序遗传算法进行求解。结果表明:用户安装储能系统能够在一定程度上降低发电侧储能系统的容量配置,最大化系统经济效益的同时促进风电消纳;当考虑寿命约束后,最优储能容量配置能够保证循环寿命达到浮充寿命,从而提高其在寿命周期的总收益。

摘要： 本文通过考虑电转气设备接入后对风电场运行效益的积极作用,将风电投资商作为电转气设备的运营主体,建立促进风电消纳的双层优化模型。其中,配置层模型以风电运营商投资收益最大为目标函数,采用飞蛾扑火算法得到电转气设备安装容量,运行层模型以系统运行成本最小为目标函数,采用原对偶内点法计算得到系统运行参数,通过中间变量在双层模型间进行传递直至迭代搜索到最优配置方案。以修改的IEEE39节点电力系统网络及20节点天然气网作为仿真算例,分析电转气设备配置前后以及不同风险水平下的优化结果。

摘要： 针对高比例风电弃风严重,风电消纳水平不高,未充分释放风电消纳空间等问题,结合直流调制运行特性,构建了含风电、火电、直流调制及储能系统的“源-网-储”协调互动模型,提出了“源-网-储”协调互动的风电并网消纳策略对风电进行消纳。在改进的IEEE-24节点系统上对所提协调互动模型和风电消纳策略进行仿真分析,仿真结果验证了方法的优越性和有效性。所提策略可充分释放电网风电消纳潜力,在减小弃风率、机组爬坡压力,提高电网调峰能力的同时,减小大规模风电并网对电网的冲击,对电网安全稳定运行具有重要意义和工程实用价值。

摘要： 由于大规模电动汽车V2G充放电模式的负荷特性,在电网中可以起到削峰填谷的作用,有利于调节风电功率波动范围,从而使得电动汽车参与风电消纳成为可能.随着电力市场化改革进一步推进,电动汽车充电站作为一种用户侧负荷,与风电进行直接交易,利用市场手段,把调峰弃风电量释放出来,风电进行一定程度降价,从而实现交易双方以及广大电动汽车车主多方共赢.针对风电以及电动汽车所含不确定信息具有随机性和模糊性双重特点,基于不确定理论,以最大促进风电消纳,同时购电成本的随机模糊期望值最小作为目标函数,建立了基于不确定理论的电力市场环境下电动汽车促进风电消纳最优策略模型,用改进粒子群算法进行求解,通过算例验证了所建模型的合理性.

摘要： 根据《广西陆上风电规划》,广西风能资源潜在开发量较大的区域主要分布在桂东北、桂中和桂南风能资源丰富带,技术可开发总量达13170MW.为了研究“十三五”期间广西风电的消纳能力,在广西已有风电规划的基础上,综合考虑广西电源结构、电网规模、负荷特性及风电出力特性及水火电的运营经济性等因素,以电网调峰能力为约束条件,通过电量平衡计算得到“十三五”广西电网合理的风电消纳空间,从而提出“十三五”广西风电装机规模调整的建议.

摘要： 目前,弃风已经成为中国风电发展面临的主要问题,从三北地区风电发展经验来看,导致弃风的主要原因是消纳和并网.本文从三北地区弃风成因分析入手,研究中国风电开发模式及消纳问题,以此测算2020年全国各省区风电消纳能力,并结合"十三五"全国重点输电通道规划提出可以通过风火打捆实现外送的风电容量,形成2020年全国风电电力流,提出全国风电开发布局建议.

摘要： 随着中国风电产业规模不断扩大,风电的波动性、间歇性、不确定性给风电消纳带来很大困难.智能电网的不断发展,使得通过在市场中引入实时电价和需求侧响应理论来提高风电消纳的能力成为了可能.介绍了有关智能电表、实时电价、需求侧响应理论,提出了基于实时电价的需求侧响应模型优化负荷曲线,针对需求侧响应前后的负荷曲线分别构建了风电消纳模型.仿真分析结果表明,该模型能够减少弃风电量、增加风电消纳量.

摘要： 为了应对大规模风电接入对电力系统带来的挑战,需要源、网、荷三者的协调互动.居民空调负荷作为重要的需求响应资源,参与电网优化调度能够提高风电利用率和系统的经济运行.本文以空调负荷参与需求响应的热动力过程为基础,分析了影响空调工作状态的参数特点,提出了考虑参数差异性的空调负荷聚合模型及控制策略.从负荷聚合商的角度对居民空调负荷进行聚合控制,并建立了负荷聚合商参与的含风电电力系统优化调度模型.最后通过算例分析说明了所提模型对于促进风电消纳的有效性.

摘要： 目前中国"三北"地区电网在冬季供暖期面临着大量弃风问题,本文提出了采用蓄热电锅炉的风电消纳模式,分析了蓄热电锅炉的风电消纳原理,从环境、经济进行了效益分析.结果表明,采用蓄热电锅炉进行风电消纳,既能解决弃风问题,又能够有效的解决传统煤炭污染物的排放问题,有良好的环境效益和经济效益.

摘要： 随着风电的跨越式发展,风电并网消纳不畅而导致的弃风现象越来越严重.针对目前自备电厂未完全参与电网调峰的问题,本文提出自备电厂与风电企业进行发电权交易的模式,建立风电企业和自备电厂的经济效益模型,改善自备电厂未充分上网参与调峰的现状.通过对上海-宁夏首次跨区跨省发电权交易数据进行分析,验证此模式能够大大减少弃风,提高系统对风电的消纳能力,同时兼顾双方的利益,实现社会效益最大化.

摘要： 针对中国三北地区冬季供暖电热负荷时空分布不均匀,热电联产机组“以热定电”的运行方式极大地限制机组调峰能力,风电消纳亟待解决,以及东北地区老旧热电机组面临改造的问题,本文提出了一种基于储热的热电联产系统热电解耦运行的方法,通过在热电系统中增加储热装置,利用电蓄热的方式消纳风电,增加风电上网空间,同时也提高热电机组在热电负荷分布不均匀时段的调峰能力,并对热电联产系统建立了以运行成本最小化目标函数和系统约束条件,为以后的经济性优化控制研究提供参考模型.

摘要： 本文简要论述在智能电网平台下需求响应的相关电力电子技术及其所起作用;着重研究了用户与电厂的博弈关系,对分布式电源、储能装置等综合考虑其不确定性,建立了一类基于博弈手段的不确定性优化模型,以最小发电费用满足负荷的需求,最小化用户的电费支付为目标函数,通过求解纳什均衡点找到最优解,保证多方的利益均衡.电厂与用户之间博弈的形成,标志着智能电网需求响应为主导的开放电力市场稳定局势最终形成.

摘要： 风力发电的规模化接入对提高电网的经济性与环保性具有重要意义,然而由于风能的间歇性和强随机波动性,当前电网中的风电接入量仍然受到较大限制.基于先进控制技术提高传统火电机组的快速变负荷能力、以使火电机组更好地平抑风电波动,是提高电网消纳风电能力的一个有效途径.本文针对考虑安全约束的电网经济调度问题,分析了火电机组快速变负荷能力对系统中最大风电接入量的影响.基于线性规划单纯形法的"百分之百法则"推导得出,随着火电机组爬坡率的增加,电网所能消纳的风电的量受到一个各决策时刻耦合约束的限制.采用小规模算例,利用某风电场的真实出力数据进行了仿真,验证了上述理论推导的结果.文中的定量分析结论对包含风电和火电的电网运行调度与规划具有重要参考价值.

摘要： 本发明是一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量优化配置方法，其特点是，它包括分析风电制氢系统结构和运行特性，提出一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量优化配置方法。通过分析和统计风电场弃风水平，形成风电弃风持续曲线，采用区间估计方法建立风电年弃风电力统计模型，以经济收益最大为目标，运用区间优化理论确定制氢系统最优容量配置区间，通过建立多属性决策模型，确定制氢系统最优电解槽配置方案。该方法能够通过配置最优容量的制氢系统，实现利用制氢系统进行风电弃风消纳，在实现风电场收益的基础上，实现更为可观的社会效益。

摘要： 本发明涉及一种基于风电调度运行综合评价的风电优先消纳方法。所述方法步骤如下：（1）统计风电场生产设备使用时间、维护及运行情况、风资源稳定情况、生产与消纳能力比率、参与电网调峰情况、弃风发电比这五项的具体情况，并通过多人制给出每一项的分数，最终得出每一项的平均分，此平均分即为该风电场此项的得分；（2）得出每一项的考核分数后，每一项的分数相加所得综合即为电场综合得分；（3）按电场的综合得分从高到低进行排列，按各等级所占比例，划分出所有风电场的等级；（4）综合得分在一规定值以上的风电场评为友好型风电，将其等级向上提升一级；（5）以上述涉网技术评价量化评价指标为基础，得出风电场优先消纳综合评价指标。

摘要： 本发明是一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量优化配置方法，其特点是，它包括分析风电制氢系统结构和运行特性，提出一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量优化配置方法。通过分析和统计风电场弃风水平，形成风电弃风持续曲线，采用区间估计方法建立风电年弃风电力统计模型，以经济收益最大为目标，运用区间优化理论确定制氢系统最优容量配置区间，通过建立多属性决策模型，确定制氢系统最优电解槽配置方案。该方法能够通过配置最优容量的制氢系统，实现利用制氢系统进行风电弃风消纳，在实现风电场收益的基础上，实现更为可观的社会效益。

摘要： 本发明公开一种含不确定风电接入的能量枢纽风电优先消纳方法，包括以下步骤：建立含风电接入的CCHP系统EH模型；考虑风电的最大化优先消纳对传统的三种运行策略进行改进；获取改进运行策略下风电优先消纳的风电供冷热分配系数计算模型；得到检验风电消纳的风电消纳功率和消纳水平计算公式。本发明建立了含不确定风电接入的能量枢纽风电优先消纳模型，包括风电供冷热分配系数计算模型、风电消纳功率和风电消纳水平计算模型，可有效地解决含不确定风电接入的能量枢纽风电的优先消纳问题。

摘要： 本发明公开了一种基于风电运行模拟的多维度风电消纳能力判别方法，属于电力系统运行与控制领域。该方法包括：根据测风数据，利用多风电场运行模拟技术模拟风电场时序出力；根据模拟风电场时序出力、年度风电消纳能力判别集以及调峰能力、调频能力、负荷跟踪能力、快速备用能力和网络输送能力作为约束条件，对风电消纳能力进行多维度判别。本发明帮助电力系统调度、运行与控制人员从多个维度精准预估未来电力系统可接纳的风电规模，进而制定风电消纳方案，实现风电的高效利用，显示出重要的现实意义和良好的应用前景。

摘要： 本发明公开了属于电力系统风电场控制技术领域的一种促进风电消纳的风电储能协调配合的降损控制方法。该方法包括以下步骤：步骤A：确定降损控制方法的使用场景为夜间时段；步骤B：收集历史负荷与风电出力在一天内的96点数据，通过历史数据预测当日负荷和风电出力，并根据预测得到的风电和负荷功率差额计算充电至储能系统的初始平均功率；步骤C：在谷时段开始时，控制电网以初始平均功率Pgridp向储能装置充电；随后采集风电出力的实时数据，通过恒传输功率双模型预测校准法来不断修正电网向储能装置传输的平均功率。本发明在实现新能源合理分配的同时降低了电网线损，对未来高比例风电接入配网系统后的源荷不平衡问题具有参考意义。

摘要： 本发明公开一种含不确定风电接入的能量枢纽风电优先消纳方法，包括以下步骤：建立含风电接入的CCHP系统EH模型；考虑风电的最大化优先消纳对传统的三种运行策略进行改进；获取改进运行策略下风电优先消纳的风电供冷热分配系数计算模型；得到检验风电消纳的风电消纳功率和消纳水平计算公式。本发明建立了含不确定风电接入的能量枢纽风电优先消纳模型，包括风电供冷热分配系数计算模型、风电消纳功率和风电消纳水平计算模型，可有效地解决含不确定风电接入的能量枢纽风电的优先消纳问题。

摘要： 本发明公开了一种基于风电运行模拟的多维度风电消纳能力判别方法，属于电力系统运行与控制领域。该方法包括：根据测风数据，利用多风电场运行模拟技术模拟风电场时序出力；根据模拟风电场时序出力、年度风电消纳能力判别集以及调峰能力、调频能力、负荷跟踪能力、快速备用能力和网络输送能力作为约束条件，对风电消纳能力进行多维度判别。本发明帮助电力系统调度、运行与控制人员从多个维度精准预估未来电力系统可接纳的风电规模，进而制定风电消纳方案，实现风电的高效利用，显示出重要的现实意义和良好的应用前景。

摘要： 本发明涉及风电消纳技术领域，提供一种基于消纳态势划分的源‑网‑储多阶段风电消纳优化方法。本发明首先根据电力系统中风电出力、系统运行条件和状态，对风电消纳态势进行动态划分；然后构建不同风电消纳态势下的多源多阶段风电消纳协调优化模型：正常状态下以电力系统运行成本最低为优化目标，警戒状态下考虑接入电储能设备、以不产生弃风的前提下电储能设备出力最小且平抑风电波动为优化目标，紧急状态下考虑启动蓄热电锅炉、以风电消纳量最大为优化目标；最后利用矩估计法对风电预测，并基于遗传算法求解不同消纳态势下的优化模型。本发明能够对不同风电消纳态势下的风电消纳问题进行协调优化，实现多种优化目标，提高优化结果的有效性。

摘要： 本发明实施例提供基于风电消纳的风电厂综合收益计算方法和装置，针对风火网之间具体的市场交易机制、决策变量，以及补贴、发电成本等因素的变动对风电消纳的影响，建立一种从供给侧结构出发，考虑风火电之间存在的密切关系，基于风火网之间具体的市场交易机制、决策变量，以及补贴、发电成本等因素的风电厂综合收益的计算方法。