可再生能源发电的消纳是能源利用低碳转型的关键问题,储能是平抑可再生能源发电波动的重要手段。在此背景下,针对含先进绝热压缩空气储能(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)和风电的电力系统,提出风电消纳的...可再生能源发电的消纳是能源利用低碳转型的关键问题,储能是平抑可再生能源发电波动的重要手段。在此背景下,针对含先进绝热压缩空气储能(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)和风电的电力系统,提出风电消纳的低碳调度方法,并建立能-碳追踪模型追溯负荷侧电能与碳的具体来源。首先,建立了电能-碳流追踪模型,其次,建立了AA-CAES电站运行模型和风电出力模型。之后,以常规机组运行成本、碳排放成本之和最小为优化目标,构建了含AA-CAES与风电的电力系统协同低碳调度模型。最后,以改进的IEEE 30节点系统为例,对AA-CAES/风电协同调度进行了计算与能碳溯源分析。结果表明,AA-CAES电站在电力系统中发挥了重要作用。在低负荷时段,AA-CAES电站主要处于压缩充电状态,储存电能;在高负荷时段,尤其是在风力发电出力不足时,AA-CAES电站通过膨胀放电来提供电能,有效平抑了风电的波动性。并通过能碳溯源分析,清晰地划分出AA-CAES/风电协同作用区域,显示出系统在不同负荷水平下的灵活响应能力。展开更多
在城市轨道交通系统中,列车的冲击性负荷严重威胁供电安全,且光伏新能源高效消纳也面临挑战。为此,该研究提出一种光伏发电支持的超级电容器混合储能系统(photovoltaic-hybrid energy storage system,PV-HESS)动态功率自洽策略。该策略...在城市轨道交通系统中,列车的冲击性负荷严重威胁供电安全,且光伏新能源高效消纳也面临挑战。为此,该研究提出一种光伏发电支持的超级电容器混合储能系统(photovoltaic-hybrid energy storage system,PV-HESS)动态功率自洽策略。该策略通过引入功率微分阈值k作为系统的动作信号,实时监测列车运行中的功率变化。当功率变化率超过设定阈值时,系统迅速响应,超级电容器释放能量以平抑尖峰负荷。为验证该策略的有效性,构建了仿真模型,并针对不同工况下的微分阈值k进行了仿真分析。结果表明,当微分阈值k设置为2.4 MW/h时,PV-HESS系统能够快速响应,最大动态功率自洽率提高到15.9%,显著降低了尖峰负荷对地铁供电系统的影响。展开更多
在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少...在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少。为充分挖掘氢能在HIES中蕴含的低碳潜力,该文提出一种基于电气混合制氢及多氢能协同优化的HIES低碳经济调度策略。在传统IES基础上引入电制氢系统和气制氢系统,并对其产-储-用全过程进行精细化建模,在HIES中实现多元氢能的协调产用;为进一步控制系统碳排量以及提升新能源消纳能力,通过在HIES供给侧中引入动态碳排放因子来降低碳排放量,并减少弃风弃光。算例分析表明,所提出的计及动态碳排因子的电气混合制氢调度策略能够有效提高HIES的经济性和低碳性。展开更多
电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优...电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。展开更多
文摘可再生能源发电的消纳是能源利用低碳转型的关键问题,储能是平抑可再生能源发电波动的重要手段。在此背景下,针对含先进绝热压缩空气储能(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)和风电的电力系统,提出风电消纳的低碳调度方法,并建立能-碳追踪模型追溯负荷侧电能与碳的具体来源。首先,建立了电能-碳流追踪模型,其次,建立了AA-CAES电站运行模型和风电出力模型。之后,以常规机组运行成本、碳排放成本之和最小为优化目标,构建了含AA-CAES与风电的电力系统协同低碳调度模型。最后,以改进的IEEE 30节点系统为例,对AA-CAES/风电协同调度进行了计算与能碳溯源分析。结果表明,AA-CAES电站在电力系统中发挥了重要作用。在低负荷时段,AA-CAES电站主要处于压缩充电状态,储存电能;在高负荷时段,尤其是在风力发电出力不足时,AA-CAES电站通过膨胀放电来提供电能,有效平抑了风电的波动性。并通过能碳溯源分析,清晰地划分出AA-CAES/风电协同作用区域,显示出系统在不同负荷水平下的灵活响应能力。
文摘在城市轨道交通系统中,列车的冲击性负荷严重威胁供电安全,且光伏新能源高效消纳也面临挑战。为此,该研究提出一种光伏发电支持的超级电容器混合储能系统(photovoltaic-hybrid energy storage system,PV-HESS)动态功率自洽策略。该策略通过引入功率微分阈值k作为系统的动作信号,实时监测列车运行中的功率变化。当功率变化率超过设定阈值时,系统迅速响应,超级电容器释放能量以平抑尖峰负荷。为验证该策略的有效性,构建了仿真模型,并针对不同工况下的微分阈值k进行了仿真分析。结果表明,当微分阈值k设置为2.4 MW/h时,PV-HESS系统能够快速响应,最大动态功率自洽率提高到15.9%,显著降低了尖峰负荷对地铁供电系统的影响。
文摘在“双碳”战略的大背景下,含氢综合能源系统(hydrogen integrated energy system,HIES),以其高比例可再生能源的集成应用,已成为推动高效节能与实现深度脱碳的关键途径之一。HIES不仅有助于提升能源利用效率,更能有效促进碳排放的减少。为充分挖掘氢能在HIES中蕴含的低碳潜力,该文提出一种基于电气混合制氢及多氢能协同优化的HIES低碳经济调度策略。在传统IES基础上引入电制氢系统和气制氢系统,并对其产-储-用全过程进行精细化建模,在HIES中实现多元氢能的协调产用;为进一步控制系统碳排量以及提升新能源消纳能力,通过在HIES供给侧中引入动态碳排放因子来降低碳排放量,并减少弃风弃光。算例分析表明,所提出的计及动态碳排因子的电气混合制氢调度策略能够有效提高HIES的经济性和低碳性。
文摘电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。
