“双碳”背景下,为进一步降低微网系统碳排放量,提出了一种计及电动汽车(electric vehicle,EV)协调充电及奖惩型阶梯碳交易机制的多微网综合能源系统低碳运行策略。首先提出了一种反映用户充电需求的动态紧迫性指标(dynamic urgency ind...“双碳”背景下,为进一步降低微网系统碳排放量,提出了一种计及电动汽车(electric vehicle,EV)协调充电及奖惩型阶梯碳交易机制的多微网综合能源系统低碳运行策略。首先提出了一种反映用户充电需求的动态紧迫性指标(dynamic urgency index,DUI),建立了以微网内总电负荷峰谷差最小为目标的EV协调充电模型;然后构建了两阶段电转气(power to gas,P2G)、分布式电源(distributed generation,DG)与热电联供(combined heat and power unit,CHP)单元协同运行模型;最后考虑多微网综合能源系统内存在电热交互,加入奖惩型阶梯碳交易机制(ladder-type carbon price mechanism with reword and punishment,LCPMRP)对系统碳排放量进行约束,进一步提高系统的低碳性与经济性。算例仿真表明,在考虑多微网间存在电能与热能交互情况下,LCPMRP可以改善系统的低碳经济运行效果;采用所提DUI对EV进行调度,在满足EV车主充电需求的同时降低了微网内总电负荷的峰谷差;引入两阶段P2G、DG与CHP协同运行模型,在减少微网内碳排放量的同时降低了CHP系统的热电耦合关系。展开更多
在新型电力系统建设背景下,微电网、商业楼宇等不同规模主体形态的产消者日益增多。而产消者集群聚合互联形成的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)能够协同优化灵活性资源,通过电能交互和功率互济实现集群整体的效益提升。为实现多产...在新型电力系统建设背景下,微电网、商业楼宇等不同规模主体形态的产消者日益增多。而产消者集群聚合互联形成的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)能够协同优化灵活性资源,通过电能交互和功率互济实现集群整体的效益提升。为实现多产消者的协同运行,提出了虚拟电厂运营商和多产消者混合博弈策略。首先,构建了虚拟电厂运营商和多产消者的主从博弈模型。虚拟电厂运营商作为领导者动态调整电价,多产消者作为跟随者,考虑到内部新能源不确定性,基于分布鲁棒机会约束进行优化调度。然后,在主从博弈的调度策略和交易结果的基础上,构建了多产消者的合作博弈模型。提出了基于能量贡献度的合作收益分配策略,实现多产消者合作联盟收益公平合理的分配。最后,通过算例分析验证了所提混合博弈策略的合理性与优越性。展开更多
随着数字化转型的加速和可再生能源的普及,算力综合能源系统(computing power integrated energy system,CPIES)作为一种新型能源系统框架,通过高效整合计算资源与能源资源,实现了能源生产、传输、存储、消费及信息处理的智能化管理。...随着数字化转型的加速和可再生能源的普及,算力综合能源系统(computing power integrated energy system,CPIES)作为一种新型能源系统框架,通过高效整合计算资源与能源资源,实现了能源生产、传输、存储、消费及信息处理的智能化管理。首先概述了CPIES的系统架构与关键组件、发展现状与趋势及算力与能源的互动机制。其次,深入分析信息通信技术、人工智能、大数据分析及物联网等技术与CPIES的融合基础,推动能源系统的智能化和高效化。进而,详细介绍信息与能源技术在CPIES中的应用,展示了其在提升能源利用效率等方面的潜力。最后,列举了国际先进的CPIES项目,识别出当前项目面临的挑战,并提出了相应的对策建议。研究成果不仅有助于推动CPIES的理论发展与实践应用,也为能源行业的数字化转型与可持续发展提供了新的思路与解决方案。展开更多
为了促进电-热综合能源系统的风电消纳与碳减排,提出了考虑燃气-蒸汽联合循环机组(combined-cycle gas turbine, CCGT)、电制氢热(power to hydrogen and heat, P2HH)、压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)(CCGT-P2HH-CA...为了促进电-热综合能源系统的风电消纳与碳减排,提出了考虑燃气-蒸汽联合循环机组(combined-cycle gas turbine, CCGT)、电制氢热(power to hydrogen and heat, P2HH)、压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)(CCGT-P2HH-CAES)与需求响应的电-热综合能源系统低碳经济调度模型与求解方法。首先,构建CCGT-P2HHCAES的协同运行框架,充分利用CAES的充、放电潜力和P2HH回收的热能。其次,建立电-热综合能源系统的两阶段低碳经济调度模型。第一阶段提出含CCGT-P2HH-CAES的电-热综合能源系统经济调度模型,采用碳排放流理论量化需求侧的碳排放责任;第二阶段应用双边Shapley值法计算需求侧的碳排放范围,以碳排放责任成本与需求响应收益之差最小为目标进行优化。最后,设计两阶段优化模型的求解方法,采用改进的6节点电力系统和6节点热力系统进行仿真验证。结果表明所提模型和方法有助于实现电-热综合能源系统的经济运行、风电消纳和碳减排。展开更多
目前污染源企业点多面广,各个企业的生产与治污流程不同,缺乏有效统一的监管指标和预警手段,导致监管困难、实时性差、工作量大等问题,提出一种基于用电数据挖掘的企业环保异常识别方法。首先,采用K-means聚类识别设备运行状态、基于动...目前污染源企业点多面广,各个企业的生产与治污流程不同,缺乏有效统一的监管指标和预警手段,导致监管困难、实时性差、工作量大等问题,提出一种基于用电数据挖掘的企业环保异常识别方法。首先,采用K-means聚类识别设备运行状态、基于动态时间规整(dynamic time warping, DTW)距离构建企业生产线模型;其次,对历史数据统计进行连续型与间歇型生产线划分、利用傅里叶变换识别生产线的生产周期,建立适合企业的环保工况模型;再次,提出分别针对连续型与间歇型生产线的环保工况识别方法;最后,利用实际污染源企业监测数据验证所提方法的有效性与实用性。目前基于所提方法研发的电力智慧环保平台已在某省得到实际应用,取得了良好成效,为环保部门掌握企业环保情况提供有效的技术手段与数据支撑。展开更多
充分挖掘算力中心中蕴含的负荷灵活性是实现算力电力协同的关键。文章聚焦于算力中心内部通信高压直流电源(high voltage direct current,HVDC)侧储备一体电池的闲置灵活性,提出了一种高溢价应用场景:一方面,提升列头柜的算力需求承载量...充分挖掘算力中心中蕴含的负荷灵活性是实现算力电力协同的关键。文章聚焦于算力中心内部通信高压直流电源(high voltage direct current,HVDC)侧储备一体电池的闲置灵活性,提出了一种高溢价应用场景:一方面,提升列头柜的算力需求承载量,从而获得高溢价应用;另一方面,同时考虑向电网提供负荷侧灵活性,以获得电力辅助服务市场补偿并降低电费。文章阐述了该应用场景的原理,并对不同情境下的价值评估进行了讨论,以为HVDC侧储备一体电池的闲置灵活性调控提供理论依据。最后,展望了未来算力电力协同发展的路径。展开更多
特高压工程作为国家重大基础设施工程,是保障电网安全、促进能源消纳、优化资源配置的关键。为了更好满足特高压工程“大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级”的要求,全面开展基于建筑信息模型(building information modelin...特高压工程作为国家重大基础设施工程,是保障电网安全、促进能源消纳、优化资源配置的关键。为了更好满足特高压工程“大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级”的要求,全面开展基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的特高压工程数字化建设势在必行。首先,重点探讨了特高压工程BIM标准体系的构建,设计了标准体系框架,并对标准体系的扩展和完善进行了展望;然后,重点介绍了特高压工程BIM管控平台的建设现状,综述了相关子系统的功能和应用情况;最后,重点分析了在特高压工程设计阶段和施工阶段,BIM技术的典型应用场景。基于BIM技术在特高压工程设计、施工和运维等阶段的应用现状,总结了其应用价值和实践成效,为特高压工程数字化建设提供了经验和建议。展开更多
文摘在全球气候变化加剧、新能源大规模快速发展背景下,气象已成为影响电网安全和电力保供的关键因素之一。提出一种台风灾害不确定性场景下双层循环风光功率预测模型。首先,上层利用Wasserstein生成对抗网络(Wasserstein generative adversarial network, WGAN)模型建立不确定性场景处理模型,通过WGAN与改进的K-means算法结合,得到各不确定性变量典型场景,实现对可再生能源不确定性的合理刻画。然后,下层建立基于多模型融合Stacking集成学习模型及长短期记忆(long short term memory, LSTM)模型的台风灾害风光功率预测模型,并以预测准确率为迭代参数,通过上下层模型之间的循环迭代,得出准确率最高的风光功率预测值。最后,以2022年登陆浙江舟山港的台风“梅花”为例,验证了所提模型的先进性与可行性。
文摘“双碳”背景下,为进一步降低微网系统碳排放量,提出了一种计及电动汽车(electric vehicle,EV)协调充电及奖惩型阶梯碳交易机制的多微网综合能源系统低碳运行策略。首先提出了一种反映用户充电需求的动态紧迫性指标(dynamic urgency index,DUI),建立了以微网内总电负荷峰谷差最小为目标的EV协调充电模型;然后构建了两阶段电转气(power to gas,P2G)、分布式电源(distributed generation,DG)与热电联供(combined heat and power unit,CHP)单元协同运行模型;最后考虑多微网综合能源系统内存在电热交互,加入奖惩型阶梯碳交易机制(ladder-type carbon price mechanism with reword and punishment,LCPMRP)对系统碳排放量进行约束,进一步提高系统的低碳性与经济性。算例仿真表明,在考虑多微网间存在电能与热能交互情况下,LCPMRP可以改善系统的低碳经济运行效果;采用所提DUI对EV进行调度,在满足EV车主充电需求的同时降低了微网内总电负荷的峰谷差;引入两阶段P2G、DG与CHP协同运行模型,在减少微网内碳排放量的同时降低了CHP系统的热电耦合关系。
文摘在新型电力系统建设背景下,微电网、商业楼宇等不同规模主体形态的产消者日益增多。而产消者集群聚合互联形成的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)能够协同优化灵活性资源,通过电能交互和功率互济实现集群整体的效益提升。为实现多产消者的协同运行,提出了虚拟电厂运营商和多产消者混合博弈策略。首先,构建了虚拟电厂运营商和多产消者的主从博弈模型。虚拟电厂运营商作为领导者动态调整电价,多产消者作为跟随者,考虑到内部新能源不确定性,基于分布鲁棒机会约束进行优化调度。然后,在主从博弈的调度策略和交易结果的基础上,构建了多产消者的合作博弈模型。提出了基于能量贡献度的合作收益分配策略,实现多产消者合作联盟收益公平合理的分配。最后,通过算例分析验证了所提混合博弈策略的合理性与优越性。
文摘随着数字化转型的加速和可再生能源的普及,算力综合能源系统(computing power integrated energy system,CPIES)作为一种新型能源系统框架,通过高效整合计算资源与能源资源,实现了能源生产、传输、存储、消费及信息处理的智能化管理。首先概述了CPIES的系统架构与关键组件、发展现状与趋势及算力与能源的互动机制。其次,深入分析信息通信技术、人工智能、大数据分析及物联网等技术与CPIES的融合基础,推动能源系统的智能化和高效化。进而,详细介绍信息与能源技术在CPIES中的应用,展示了其在提升能源利用效率等方面的潜力。最后,列举了国际先进的CPIES项目,识别出当前项目面临的挑战,并提出了相应的对策建议。研究成果不仅有助于推动CPIES的理论发展与实践应用,也为能源行业的数字化转型与可持续发展提供了新的思路与解决方案。
文摘为了促进电-热综合能源系统的风电消纳与碳减排,提出了考虑燃气-蒸汽联合循环机组(combined-cycle gas turbine, CCGT)、电制氢热(power to hydrogen and heat, P2HH)、压缩空气储能(compressed air energy storage, CAES)(CCGT-P2HH-CAES)与需求响应的电-热综合能源系统低碳经济调度模型与求解方法。首先,构建CCGT-P2HHCAES的协同运行框架,充分利用CAES的充、放电潜力和P2HH回收的热能。其次,建立电-热综合能源系统的两阶段低碳经济调度模型。第一阶段提出含CCGT-P2HH-CAES的电-热综合能源系统经济调度模型,采用碳排放流理论量化需求侧的碳排放责任;第二阶段应用双边Shapley值法计算需求侧的碳排放范围,以碳排放责任成本与需求响应收益之差最小为目标进行优化。最后,设计两阶段优化模型的求解方法,采用改进的6节点电力系统和6节点热力系统进行仿真验证。结果表明所提模型和方法有助于实现电-热综合能源系统的经济运行、风电消纳和碳减排。
文摘目前污染源企业点多面广,各个企业的生产与治污流程不同,缺乏有效统一的监管指标和预警手段,导致监管困难、实时性差、工作量大等问题,提出一种基于用电数据挖掘的企业环保异常识别方法。首先,采用K-means聚类识别设备运行状态、基于动态时间规整(dynamic time warping, DTW)距离构建企业生产线模型;其次,对历史数据统计进行连续型与间歇型生产线划分、利用傅里叶变换识别生产线的生产周期,建立适合企业的环保工况模型;再次,提出分别针对连续型与间歇型生产线的环保工况识别方法;最后,利用实际污染源企业监测数据验证所提方法的有效性与实用性。目前基于所提方法研发的电力智慧环保平台已在某省得到实际应用,取得了良好成效,为环保部门掌握企业环保情况提供有效的技术手段与数据支撑。
文摘充分挖掘算力中心中蕴含的负荷灵活性是实现算力电力协同的关键。文章聚焦于算力中心内部通信高压直流电源(high voltage direct current,HVDC)侧储备一体电池的闲置灵活性,提出了一种高溢价应用场景:一方面,提升列头柜的算力需求承载量,从而获得高溢价应用;另一方面,同时考虑向电网提供负荷侧灵活性,以获得电力辅助服务市场补偿并降低电费。文章阐述了该应用场景的原理,并对不同情境下的价值评估进行了讨论,以为HVDC侧储备一体电池的闲置灵活性调控提供理论依据。最后,展望了未来算力电力协同发展的路径。
文摘特高压工程作为国家重大基础设施工程,是保障电网安全、促进能源消纳、优化资源配置的关键。为了更好满足特高压工程“大规模集中建设、高强度创新攻关、高质量转型升级”的要求,全面开展基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术的特高压工程数字化建设势在必行。首先,重点探讨了特高压工程BIM标准体系的构建,设计了标准体系框架,并对标准体系的扩展和完善进行了展望;然后,重点介绍了特高压工程BIM管控平台的建设现状,综述了相关子系统的功能和应用情况;最后,重点分析了在特高压工程设计阶段和施工阶段,BIM技术的典型应用场景。基于BIM技术在特高压工程设计、施工和运维等阶段的应用现状,总结了其应用价值和实践成效,为特高压工程数字化建设提供了经验和建议。
