半月刊

ISSN 1000-1026

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  • 多元用户互动的配电网规划设计和运行控制关键技术
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    • 多元用户互动的配电网规划设计和运行控制关键技术专辑特约主编寄语

      2019, 43(7):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20190228008

      摘要 (1067) HTML (0) PDF 1.05 M (1153) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 区域综合能源系统规划研究综述

      2019, 43(7):2-13. DOI: 10.7500/AEPS20180416006

      摘要 (2777) HTML (0) PDF 1.56 M (1981) 评论 (0) 收藏

      摘要:区域综合能源系统作为能源互联网的重要物理载体,对提高综合能源利用效率、消纳可再生能源、保障供能安全可靠及节能减排具有重要意义。对区域综合能源系统进行合理有效规划,要打破行业壁垒,从技术、政策、地域等多方面实现突破。文中对区域综合能源系统规划中的多能耦合理论、负荷预测方法、技术经济性分析、规划优化建模与求解等关键问题进行了系统地总结归纳,对各问题所涉及的国内外研究现状、存在问题及难点进行了分析与概括。结合目前最新研究进展,概括了全面涵盖区域综合能源系统源、网、荷、储等环节的通用性能流模型、规划模型及求解流程,并对未来的研究方向进行了展望。

    • 能源区块链应用工程现状与展望

      2019, 43(7):14-22. DOI: 10.7500/AEPS20180411007

      摘要 (1611) HTML (0) PDF 1.64 M (1570) 评论 (0) 收藏

      摘要:区块链技术作为一种革命性的去中心化技术,可增加能源互联网中多利益主体的相互信任,正成为当今能源领域的一个重要的新方向。文中梳理了国内外能源区块链应用工程的现状,并对国内外应用工程实践经验进行分析总结。国内外的应用工程实践表明,区块链技术可在能源领域发挥积极作用。最后,通过国内外应用工程在能源政策以及技术等方面的对比,并结合目前中国能源发展现状,提出了中国能源区块链技术的发展思路与建议。

    • 考虑多能负荷不确定性的区域综合能源系统鲁棒规划

      2019, 43(7):34-41. DOI: 10.7500/AEPS20180511003

      摘要 (2362) HTML (0) PDF 1.71 M (1563) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种考虑冷电热多能负荷不确定性的区域综合能源系统鲁棒规划方法。基于能源集线器(energy hub,EH)模型,建立了含冷电热三联供、燃气锅炉、集中式制冷站在内的区域综合能源系统模型;根据历史/预测年8 760 h多能负荷数据,通过k-means聚类分群方法得到多个典型日负荷场景,以上下界区间描述负荷不确定性,形成鲁棒规划模型;将相应鲁棒规划模型等价转化、形成子问题为凸的混合整数规划模型求解。算例结果证明了该规划方法的有效性,同时体现了综合能源系统多能互补集成优化效益。

    • 基于改进交替方向乘子法的电—气—热系统分布式优化调度

      2019, 43(7):50-58. DOI: 10.7500/AEPS20180720004

      摘要 (1282) HTML (0) PDF 1.44 M (1195) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着微型燃气轮机和以其为基础的热电联供单元在配电网中的大量接入,电力系统、天然气系统和供热系统之间的耦合关系和联合优化越来越受到关注。针对电—气—热混联系统日前调度问题,建立了以系统经济成本为目标函数的日前调度模型。其次,建立了配电网、热网模型并考虑了动态特性的天然气网络模型。另外,考虑到电—气—热系统之间信息不透明特性,提出了基于改进交替方向乘子法(ADMM),即带高斯回代ADMM的分布式优化调度方法。最后通过算例分析验证了所提模型和优化框架的有效性。

    • 适合多元用户互动的信息—物理融合能源USB系统

      2019, 43(7):97-106. DOI: 10.7500/AEPS20180709012

      摘要 (1751) HTML (24) PDF 2.06 M (1239) 评论 (0) 收藏

      摘要:能源互联网接入设备是用能设施接入能源互联网的媒介。文中阐述了适用于多元用户互动的能源互联网接入设备的基本概念和特征,并基于计算机领域“通用串行总线(USB)”的理念,研发了信息—物理融合的能源互联网接入设备,即能源USB系统(EUSBS)。首先,阐述了EUSBS的信息—物理融合内涵和功能,并设计了总体架构和应用拓扑结构。基于此,对其软硬件系统进行研发,重点介绍了其中的硬件架构搭建、五类主要能源USB装置研发和实验测试。软件研发则简要介绍了其总体架构和主要功能模块。此外,以某商业楼宇为对象,通过安装EUSBS和配置分布式设备,对其进行了能量管理分析,初步验证了EUSBS可对接入设备进行实时监测和协调控制,实现了能量流和信息流的双重流通。最后,对EUSBS未来应用进行了展望。

    • 考虑配电网重构的城市多能源配电/气/热网扩展规划

      2019, 43(7):23-33. DOI: 10.7500/AEPS20180320008

      摘要 (1419) HTML (0) PDF 1.46 M (1101) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市多能源配网(UMEDN)处于能源互联网末端,实现UMEDN的协同规划与运行对提升多能量供给的可靠性与经济性至关重要。从能源配送网络的角度出发,提出了融合配电网重构的配电/气/热网扩展规划模型。首先,构建了能源集线器的数学模型;然后,考虑城市配电网、配气网、配热网以及能源集线器的相关约束,通过小时级别时间尺度模拟UMEDN的运行工况,以总成本最小为目标,建立了混合整数二次规划模型。采用所提模型可得到能量源、配送管道及能源集线器的最优建设类型、投运时间以及建设位置。仿真结果表明考虑配电网重构以及能源集线器的UMEDN协同规划能显著提升系统可靠性,降低相关设备的配置容量,减少能量传输损耗,从而显著降低总体规划与运行费用。

    • 计及分布式电源无功特性的弱环配电网复仿射潮流算法

      2019, 43(7):59-66. DOI: 10.7500/AEPS20180719001

      摘要 (1141) HTML (0) PDF 1.37 M (949) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决前推回代复仿射潮流算法在弱环及多分布式电源(DG)接口类型配电网中的适用性问题,在详细分析前推回代复仿射潮流计算特点的基础上,引入基于道路矩阵的回路分析法来解决该适应性问题。随后,针对仿射算术无法在区间不确定性条件下准确描述DG无功控制特性的不足,采用无功灵敏度矩阵与电压灵敏度矩阵两步修正的方式,提出了可计及DG无功控制特性的复仿射潮流改进算法。最后,基于IEEE 33节点系统、PG&E 69节点系统以及实际113节点系统扩展的含多DG接口类型的不同规模配电网验证了所提算法的有效性与准确性。

    • 基于区块链技术的智能配售电交易平台架构设计

      2019, 43(7):89-96. DOI: 10.7500/AEPS20181225009

      摘要 (1557) HTML (0) PDF 1.43 M (1360) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高用户侧分布式能源市场运行效率,降低交易安全风险,提出了基于区块链技术的智能配售电交易平台架构。首先设计了一种基于双向拍卖机制的配电网全电量竞争的市场交易机制,提高了点对点的撮合效率并兼顾对产消者市场行为的约束。然后采用基于以太坊平台的区块链技术,建立了面向实时交易请求与数据采集的层级化智能配售电交易平台体系架构,实现了能量流与信息流高度耦合下的数据安全交互。最后,算例与应用分析表明智能配售电交易平台具有高效性、可追溯性及实时性。

    • 电力体制改革下的多虚拟电厂联合优化调度策略

      2019, 43(7):42-49. DOI: 10.7500/AEPS20180429005

      摘要 (1302) HTML (0) PDF 1.64 M (1230) 评论 (0) 收藏

      摘要:虚拟电厂间通过签订双边合同进行交易,能够实现功率互补,提高合作双方的灵活性和经济性。考虑虚拟电厂运行约束及配电网安全约束条件,建立计及配电网线路开关重构的虚拟电厂优化调度模型,同时考虑多虚拟电厂之间的电量交易,建立合同电价优化定价策略。为了使模型可解,采用二阶锥规划,将复杂的非凸非线性问题转化为一个典型的混合整数二阶锥模型,极大地提高了求解效率。为了增强合作性,引入合作满意度的概念,使得制定的合同电价达到双方满意度均衡状态下最优。最后对实际算例进行测试,结果表明:多虚拟电厂联合调度能够有效缓解可再生能源出力波动造成的收益风险,提高整体收益;满意度概念的引入可以制定出令双方都有意向签订的最优合同电价;所采用的二阶锥模型提高了计算效率。

    • 基于主从博弈的工业园区综合能源系统互动优化运行方法

      2019, 43(7):74-80. DOI: 10.7500/AEPS20180604007

      摘要 (1410) HTML (0) PDF 1.35 M (1167) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种将经济运行和辅助服务(削峰响应)有机结合的Stackelberg主从博弈模型,来实现对含多参与主体的工业园区综合能源系统的互动优化。首先,针对工业园区综合能源系统建立了用户负荷模型、用户效益模型、运营商收益和成本模型。其次,建立了互动优化运行的Stackelberg主从博弈模型,模型中作为跟从者的用户通过调整可平移负荷、可削减负荷以及变化的热负荷来响应运营商发起的削峰需求,而作为主导者的运营商对于用户响应做出反馈,调整削峰补偿价格,二者均以自身利益最大化作为目标,直至达到博弈均衡。证明了均衡解的存在性并设计双层分布式求解算法求解模型。最后,以中国南方某实际工业园区作为算例进行分析,论证了所述方法的有效性。

    • 计及用户响应行为差异性的区域电采暖负荷特性建模

      2019, 43(7):67-73. DOI: 10.7500/AEPS20180810002

      摘要 (1307) HTML (0) PDF 1.34 M (1163) 评论 (0) 收藏

      摘要:多样化的用户需求及差异化的响应行为对计及需求响应的“煤改电”负荷特性造成了较大影响。为精细地刻画不同用户需求响应行为,提出了一种考虑需求和响应行为双重差异性的区域电采暖负荷特性建模方法。首先考虑用户自身特性与外界环境因素,提出差异化用户热舒适温度模型,并结合建筑空气温度时变方程提出了热负荷特性建模方法;其次采用多目标优化方法和基于离散选择模型的决策方法,来模拟用户的差异化响应行为,以求得单类用户的电负荷特性。最后根据热需求与响应行为的影响因素建立区域用户分类标准,提出多类型用户聚合负荷特性建模方法。通过算例分析验证了模型在提高负荷特性求解精度方面的有效性。

    • 基于实时电价的产消者综合响应模型

      2019, 43(7):81-88. DOI: 10.7500/AEPS20180731001

      摘要 (1727) HTML (0) PDF 1.42 M (1289) 评论 (0) 收藏

      摘要:产消者作为新兴的特殊电力消费者,拥有电力供给和消费的双重角色,具有较强参与实时市场的响应潜力。为提高分布式发电利用率和用户供用电收益,提出基于实时电价的产消者的多阶段综合响应模型。前期优化阶段,综合考虑用户用电经济性、舒适度和电价激励作用,提出用户最优小时需求出价模型;以用户供电收益最大为目标,考虑储能容量和功率约束、储能闭锁和动作死区等因素,提出用户最优小时供给报价模型。出清响应阶段,基于实时电价,结合用户最优小时供需出报价信息,提出用户可控负荷需求响应和分布式发电—储能系统供给响应交替的综合响应模型。算例分析表明,所提综合响应方法能及时响应实时电价的波动,不仅灵活削减和转移了用户在电价高峰区的负荷,而且实现了分布式发电供给从低电价区域向高电价区域的转移,提高产消者供用电的经济性。