针对大容量海上风电接入电网导致系统惯性下降,频率不稳定风险增大的问题,提出了一种变惯性协调控制策略。该协调控制策略中,网侧换流器采用虚拟惯性控制基础,并根据直流电压改变其惯性系数,从而更有效利用直流电容进行惯性支撑。风场侧换流器根据直流电压变化改变海上电网频率,将岸上频率变化传递到海上风电场,风电机组根据频率的变化率和自身转速,调节惯性系数,实现风机变惯性控制,从而提供更多的惯性支撑功率,减小风机转速恢复阶段输出功率下降。仿真结果表明,所提协调控制策略能够有效提升陆上系统惯性,提高系统频率稳定性。
为提高电力系统短期负荷预测精度和预测效率,提出一种基于多模型综合特征选择和长短期记忆单元(long short time memory,LSTM)-Attention的短期负荷预测方法。首先,利用随机森林算法、自适应集成(adaptive boosting,AdaBoost)算法及梯度提升树(gradient boosting decision tree,GBDT)算法对原始数据进行初步拟合预测,提取3种算法拟合后的结果来获取特征量与负荷大小的相关系数,从而建立综合相关系数。接着,根据综合相关系数的大小,剔除相关系数较小的特征量,将剩余的特征量与历史负荷大小数据结合构成新的数据集。最后,将新的数据集作为LSTM-Attention预测模型的输入,从而得到待预测日的负荷预测曲线。通过分析所提出的预测方法在某地区负荷数据集的预测结果可知,该方法优于其他预测方法。
近年来,分布式能源的大量并网给电力系统灵活性带来了巨大挑战,共享经济应用于分布式能源的交易中可为电力系统提供额外的灵活性。为此,提出一种考虑电池储能的虚拟电厂能量共享模型,并以虚拟电厂为平台建立以虚拟电厂共享运营商为主导,分布式能源和负荷组成的产消者为跟随者的主从博弈模型。其中,虚拟电厂共享运营商以自身利益最大化为目标制定共享电价,产消者根据共享电价优化自身用电量。此外,该模型考虑了电池储能对虚拟电厂能量共享的影响,并对其平均寿命成本进行建模,将其转化为与实时运行相关的短期成本。仿真表明,虚拟电厂共享运营商通过能量共享既能提高自身收益,也能增加产消者的效益;且在分时电价机制下,电池储能在降低电网负担的同时也能为虚拟电厂带来一定收益。
在碳达峰、碳中和目标下,氢能是能源系统脱碳转型的重要载体,而热化学碘硫循环是实现大规模、高效、绿色制氢的技术之一。前期针对碘硫循环的流程设计中,Bunsen反应和HI分解反应均采用化学计量反应器,未考虑真实Bunsen反应动力学过程以及HI分解反应平衡转化率与温度的关联。基于此,该文设计产氢量100 m3/h的热化学碘硫循环制氢系统流程,建立Bunsen反应动力学自定义Fortran模块,采用吉布斯自由能最小化原则模拟HI分解反应,计算系统质量平衡和能量平衡,并完成灵敏度分析和热效率评估。研究结果表明:Bunsen反应进程在一定时间后基本达到平衡;H2SO4分解率的提升有利于降低整个系统能耗;提高分解温度对提升HI平衡分解率的作用不显著;考虑系统放热量的回收利用,获得系统的理想热效率可达57.4%。该研究可为大规模碘硫循环制氢系统优化与应用提供理论依据。
智能电网技术的迅速发展,对短期电力负荷预测的速度、精度和稳定性都提出了更高的要求。针对智能用电环境下负荷随机性强、数据量较少情况下短期电力负荷预测精度差、计算时间长等问题,提出一种基于随机游走(random walk,RW)、改进麻雀搜索算法(sparrow search algorithm,SSA)优化广义回归神经网络(general regression neural network,GRNN)的组合预测方法。模型采用多输入单输出,输入为负荷数据和气象信息等,输出为负荷预测值。通过引入随机游走对麻雀所处位置进行扰动,避免陷入局部最优的同时进一步提高其全局搜索能力,利用改进后的麻雀搜索算法优化广义回归神经网络的平滑因子,提升模型的自学能力、稳定性和精度。以陕西省西安市某支线的实际负荷数据进行预测验证,结果表明,改进后的算法拥有更好的收敛能力,模型预测精度更高。
针对配电网谐振接地系统发生单相接地故障选线存在较大困难的问题,提出一种利用故障暂态阶段零序电流波形相似度的故障选线方案。分析谐振接地系统等值零序网络发现:健全线路在故障暂态的零序电流方向为由母线流向线路,而故障线路的零序电流方向为由线路流向母线。鉴于此,采用改进平均巴氏距离来表征线路波形差异度,根据健全线路平均巴氏距离趋近于0的特征构建相应的选线判据及选线方案。利用Matlab建模,验证该选线方案准确率高,且在不同过渡电阻、故障位置等故障情形下均适用,还具有良好的抗噪性能。
为了解决新能源大规模并网的消纳压力,改善热电联产机组的灵活性,从技术与经济的角度对各类深度调峰技术方案进行比选。基于辅助服务运营规则,推导了供热期机组深度调峰收益计算模型,并以东北地区某实际供热机组为例,提出了5种深度调峰措施,测算了各自的调峰能力和调峰收益。计算结果量化评价了各措施的技术经济性,表明将热经济性好的方案与调峰能力强的方案组合应用,具有较好的收益。
在双碳目标政策驱动下,我国正构建以新能源为主体的新型电力系统。未来,建筑将成为集发储用于一身的新型能源综合体,不仅要满足绿色低碳的用能需求,还要满足电力系统灵活电力平衡的需求。为实现电力供需平衡,需要分析建筑负荷用能行为习惯与负荷运行特性,实现建筑负荷的高效控制。从源储网荷(备)网格化能源、分区分类维度,对典型家庭负荷、源储网荷(备)单元系统、典型负荷进行分析,得出家庭光储系统设计需根据家庭负荷及用能行为习惯确定,通过源储网荷(备)日周月季年的用能数据客观评价系统运行情况进而挖掘系统节能改善点,提出典型负荷空调分时启动分区控制、热水器定时控制等设想。
青海省新能源发电主要由光伏、风电构成,调峰运行困难。光热发电既是新能源又具有调节性,在提高系统新能源消纳占比的同时,可能对风电和光伏的消纳产生影响。以青海电网为研究对象,分析光热发电对青海电网新能源消纳的影响,研究光热发电在不增加新能源弃电率的情况下,提高青海电网新能源消纳占比的可行性。为模拟仿真光热电站跨日调节、储热放热的过程,采用基于数学优化的全时段生产模拟仿真程序,以周为尺度,计算全年8 760 h的系统运行状态,计及机组启停、水电跨日调节、抽蓄跨日调节、光热电站跨日调节等因素。研究成果可为青海电网的光热发展提供参考。
根据山东省电力现货市场结算试运行情况,分析当前山东电力现货市场现状,指出新能源电站参与现货交易的难点。依托大唐山东发电有限公司全电量参与现货交易情况,探索出集控运行和现货交易一体化管理机制,历经1年实践,验证了一体化管理机制对集控中心经济调度和现货交易具有良好的适应性,为后续深入挖掘集控运行大数据提供信息化、数字化、智能化的辅助决策,促进新能源足量消纳、效益创收和智慧化运行。