2023, 47(9):34-46. DOI: 10.7500/AEPS20220614001
摘要:文中建立了一种基于供需双侧双重博弈的园区综合能源优化调度模型。首先,引入储能“荷碳率”的概念和调度周期内碳排放守恒原则,建立了扩展的碳排放流模型。基于该模型,在园区内部实施以碳为主导的定价机制,并建立园区和用户的上下双层博弈模型。而在多个园区之间则采用纳什议价模型来模拟各主体参与碳交易市场的博弈行为,从而形成双重博弈机制。采用数据驱动的两阶段鲁棒优化结合自适应交替方向乘子法进行求解,获得最优碳配额交易量和交易价格。最后,算例仿真结果表明所提扩展碳排放流模型的正确性和碳排放流定价机制在降低碳排放方面的作用。同时,也分析了碳交易市场和碳捕集对不同资源禀赋主体的作用以及文中采用算法的有效性。
张宁,李姚旺,黄俊辉,李瑶虹,杜尔顺,李明轩,刘昱良,康重庆
2023, 47(9):2-12. DOI: 10.7500/AEPS20221021001
摘要:电力行业是中国煤炭消耗和碳排放最大的单一行业。实时、准确、全面的计量电力碳排放是挖掘电力碳减排潜力、引导电力用户互动减碳的基础与前提,也是支撑碳市场的数据基础。为此,以联合国气候变化公约提出的“可测量、可报告、可核实”的“三可”原则为基本设计理念,基于电力系统碳排放流分析理论,提出了电力系统全环节碳计量方法,实现电力系统源、网、荷三侧电碳信息的“分钟级”实时碳计量和“用户级”精细碳计量。在此基础上,设计了电力系统全环节碳计量系统,介绍了电力碳表系统的基本概念和实现形式。基于中国江苏常州市的实际系统运行数据和负荷数据开展了仿真验证,仿真结果验证了所提方法的有效性。最后,对电力能源系统碳计量领域需要进一步研究的关键问题进行了展望。
2023, 47(9):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20230321003
摘要:
2003, 27(2).
摘要:针对高压直流输电系统(HVDC),提出了一种换流站的分散鲁棒自适应控制器的设计方法。设计中引入自适应非线性阻尼项来抑制系统非线性不确定参数和未知有界干扰的影响,同时采用反演设计方法来克服控制器设计的复杂性,最后获得高压直流输电系统换流站的分散鲁棒自适应控制策略的一般表达式,并提供了整个系统的稳定性证明。所得控制器仅利用本地测量量实现,控制策略具有分散性和适应性。通过NETOMAC数字仿真,仿真结果证明该控制器比常规的PI控制器具有更好的控制效果。
2023, 47(9):23-33. DOI: 10.7500/AEPS20220530004
摘要:为促进电力行业实现低碳目标,合理有效的电力系统规划至关重要,需求响应参与电力系统规划是减少系统碳排放的重要手段。为此,设计了计及碳排放流和需求响应的电力系统双层低碳规划模型。上层规划模型为投资规划模型,以投资成本与运行成本之和最低为目标,内嵌全年8 760 h时序运行模拟模型,采用机组聚类线性化方法对传统燃煤机组进行建模,协调优化传统机组、新能源和储能的投建容量;下层模型根据上层模型计算出的机组出力和线路潮流数据,基于碳排放流理论和负荷侧阶梯碳价机制形成需求响应模型,合理调节负荷分布以降低碳排放量及碳排放成本。最后,在改进的IEEE RTS-24节点系统上对所提模型进行了分析与验证。
2023, 47(9):13-22. DOI: 10.7500/AEPS20220409003
摘要:“碳达峰·碳中和”目标背景下,节能减排成为中国能源改革的首要任务。碳排放(简称碳排)的宏观计量无法满足能量系统碳排深入研究的需求,精细化的用能侧碳排特征能够有效指导用户低碳用能。文中基于碳熵指标提出了电-热互联综合能源系统的碳轨迹追踪方法。首先,基于“熵”与“碳排”的相似特征引入了“碳熵”概念,用以描述碳排随能量流动的无序化,研究源与荷的碳熵关系。其次,基于电、热系统的叠加特性建立了电-热互联综合能源系统的碳熵模型,形成源荷作用关系的显式表达式,对电-热互联综合能源系统进行碳轨迹追踪,并分析单个碳源作用于用户侧的碳熵分量。最后,以中国吉林省某地区电-热互联综合能源系统为例进行算例分析,验证了碳熵模型的优势及有效性。
2023, 47(9):23-33. DOI: 10.7500/AEPS20220530004
摘要:为促进电力行业实现低碳目标,合理有效的电力系统规划至关重要,需求响应参与电力系统规划是减少系统碳排放的重要手段。为此,设计了计及碳排放流和需求响应的电力系统双层低碳规划模型。上层规划模型为投资规划模型,以投资成本与运行成本之和最低为目标,内嵌全年8 760 h时序运行模拟模型,采用机组聚类线性化方法对传统燃煤机组进行建模,协调优化传统机组、新能源和储能的投建容量;下层模型根据上层模型计算出的机组出力和线路潮流数据,基于碳排放流理论和负荷侧阶梯碳价机制形成需求响应模型,合理调节负荷分布以降低碳排放量及碳排放成本。最后,在改进的IEEE RTS-24节点系统上对所提模型进行了分析与验证。
2024, 48(1):10-20. DOI: 10.7500/AEPS20221025005
摘要:用户侧碳排放指标的精确计算是引导用户低碳用能的关键。目前,综合能源系统的碳轨迹追踪方法仅停留在稳态,无法精准计算负荷变化大且动态过程长的气、热系统的碳排放指标。为此,基于叠加原理对动态气、热系统进行了潮流追踪与碳熵分析。首先,建立了基于气、热系统叠加特性的动态潮流模型,计及气网管存与热网传热时延,对系统进行动态潮流追踪,明确了系统内的源-荷潮流关系。然后,基于碳熵理论提出了气、热系统的动态碳熵分析方法,进一步明确了源-荷碳排放关系,形成了用户侧精细化碳指标。最后,以中国吉林省某地区综合能源系统为例进行动态潮流分析和碳熵分析,验证了模型的有效性,并与稳态碳轨迹追踪方法对比,验证了动态碳轨迹追踪的必要性。
2024, 48(1):31-40. DOI: 10.7500/AEPS20230221001
摘要:随着中国“碳达峰·碳中和”战略的不断推进,综合能源系统的绿色低碳转型迫在眉睫。针对传统碳捕集电厂灵活性较差、风电并网难以消纳等问题,提出一种含碳捕集电厂与氢能多元利用的综合能源系统低碳经济调度模型。首先,引入储液罐对传统碳捕集电厂进行改造,提高电厂应对风电波动的运行灵活性;其次,构建含两段式电转气、氢燃料电池、储氢罐和掺氢热电联产在内的氢能多元利用结构,以充分挖掘氢能利用与碳捕集电厂的协同运行潜力。在此基础上,引入阶梯碳交易机制,建立以碳交易、碳封存、燃煤及购气成本之和最小为优化目标的低碳经济调度模型。算例结果表明,文中模型能够有效提高系统的风电消纳水平和能源利用效率,具有显著的低碳经济效益。此外,碳交易基准价格的合理设定能够引导系统提高碳捕集水平。
2024, 48(1):2-9. DOI: 10.7500/AEPS20230314004
摘要:目前,基于温室气体卫星遥感探测技术的碳感知正逐步成为新一代碳计量方法的重要组成部分。然而,从碳卫星数据中准确提取由人类活动产生的碳排放数据是一项至关重要且极具挑战性的任务。文中结合碳卫星与电力排放数据,提出一种新的人工智能算法,以实现准确的碳排放计量。首先,介绍了所使用的包括碳卫星和电力数据在内的多模态数据源,并设计了相应的数据筛选方法。然后,提出了考虑此多模态数据特性的深度学习方法,构建反映碳卫星数据、发电量数据与碳源碳排放量之间函数关系的数据驱动模型。最后,基于美国OCO-2碳卫星的碳浓度遥感数据及美国1 304家火力发电厂的连续烟气监测系统数据验证了所提方法在发电厂碳排放量计量问题上的有效性。
2024, 48(1):21-30. DOI: 10.7500/AEPS20230615003
摘要:微电网群技术通过多微电网间的协同互补,促进了分布式可再生能源在微电网间的协同消纳,被认为是未来新型电力系统中分布式电源接入电网的重要方式之一。考虑微电网群中多微电网协同互济的特性,提出了一种面向微电网群的“集中共享、分散复用”云储能运营架构。其中,集中式储能面向微电网群中的所有微电网进行共享,以合作共建、容量共享的方式为所有微电网提供服务,旨在降低各微电网的储能使用成本;分布式储能主要服务于微电网群中的各个微电网,以保障各微电网自身的可靠性为主要目标,同时兼顾协同互济的储能复用需求。在此基础上,构建了经济、低碳及可靠多目标驱动的云储能双层优化配置模型,并基于第二代非支配遗传算法实现模型求解。然后,建立了微电网群云储能系统商业模式,基于Shapley值法及系统运行模拟实现云储能系统投资、运营成本及效益的合理分摊,提出云储能初始投资成本的分配方法。最后,基于IEEE 33节点系统搭建微电网群系统并开展算例分析,结果显示所提方法可提出面向不同投资偏好的云储能配置方案解集,并验证了云储能模式提升系统投资运营效益的有效性。
2024, 48(1):1-1. DOI: 10.7500/AEPS20231212009
摘要:
地址:江苏省南京市江宁区诚信大道19号 邮政编码:211106 编辑部:025-81093050,025-81093044
发行: 025-81093071 传真:025-81093040 E-mail:aeps@alljournals.cn
版权所有:电力系统自动化 ® 2025 版权所有 技术支持:北京勤云科技发展有限公司 ICP:aeps-info.com( 苏ICP备2022033660号-5 )