分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 分类： 数学 >> 控制和优化 提交时间： 2022-08-07
摘要： 快速启停发电机组等具备强调节能力的设备是保证高比例可再生能源电力系统经济可靠运行的重要灵活资源.通过在电力系统的日前发电计划优化或现货市场出清中构建风电的不确定性模型、快速启停机组日内含离散决策量的运行模型, 本文基于Wasserstein概率分布模糊集建立了含混合整数追索问题的日前两阶段分布鲁棒机组组合优化模型. 为高效计算所建立模型的最优解, 本文提出了两个可行的算法框架. 其中第一个算法用有限多个离散的事件来逼近并最终等效刻画风电出力的连续支撑集, 另一个算法则利用了由子程序辨识得到的风电出力极端概率分布来更新日前机组开停机方案. 两个算法都依赖于经典的嵌套列和约束生成法（the nested column-and-constraint generation method, nested GCG）. 本文的理论和计算分析表明, 得益于L1范数Wasserstein距离的稀疏特性, 连续支撑集可以由相对较少的离散事件等效表征,而极限分布同样具有稀疏性. 稀疏性带来的缩减效应使得两个算法均能够高效处理含混合整数追索的两阶段分布鲁棒优化问题. 本文的数值实验表明, 精确考虑快速启停机组的日内离散行为有益于得到更具鲁棒性和经济性的日前机组开停机方案; 此外, 分布鲁棒优化在样本外测试中能够可靠和经济地应对风电出力的不确定性.
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 分类： 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间： 2022-04-10
摘要： (火用）是衡量能量品质的指标，深刻揭示能量传递过程中做功能力损失的实质。为研究时变能量网络中?的动态演化机理，本文基于能量网络理论列写能量网络中物理量间的本构关系，给出?的普遍化表达式，包括基于热力学第二定律形成?的普遍化描述与?损方程，同时引入了能级因子评价能量品质；分析了不同形式?在能量传递管（线）中的动态演化过程，包括电(火用）、热(火用）与压(火用），给出了?的输出方程与效率计算方法；分析了能量转换设备中?的动态演化过程，进行了?的损耗量、存储量与效率分析；最后，通过具体算例对?在某综合能源系统中的动态演化过程进行动态仿真。本文所研究的内容能够充分挖掘综合能源系统的能效潜力，为更好地实现能源梯级利用打下了坚实的理论基础。
分类： 能源科学 >> 能源系统工程 分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2019-07-09
摘要： 多区域电力系统的优化调度存在与调度模式相适应和建模求解等方面的困难。本文基于我国网省两级调管模式和省间中长期电量协议的背景，提出以简化省级系统和优化净发电序列方差为基础的多区域日前发输电计划模型，模型能够非迭代地求取优化的交、直流联络线功率计划和直调电厂机组出力计划，并针对性地考虑了直流输电曲线阶梯化和网省间局部交流断面潮流限值等实用化约束。采用中国南方电网多省区交、直流互联系统的实际数据，验证了模型的有效性和可行性，证明模型能够利用较少的信息，在上级调度机构层面形成改进的且对省区安全可行的送受电计划，降低省区发电的峰谷差和标准差，缓解调峰压力，提高整体运行效益。所提方法适用于我国当前的调度体制及不同场景，已经在电网调度计划编制上取得应用。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 分类： 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间： 2017-08-28
摘要： 不同类型的能源系统通过能量转换设备（感应电动机、离心泵等）相互耦合，研究多类型能源系统的动态特性及其仿真方法对多能互补系统优化设计及性能分析具有重要的实际意义。为对时变能量网络进行建模和分析，本文从能量本质的角度出发，通过深入探讨能量传递及转换机理，分别建立时变传递线（管）路和能量转换设备的集中参数模型。在时变能量网络模型的基础上，提出通过构建时变能量网络方程（包括状态方程和输出方程）对多能互补系统的动态特性进行建模仿真的分析方法，最后通过具体算例对本文所提分析方法的有效性及实用性进行验证。本文的研究内容为时变能量网络的建模、分析、优化及规划奠定了基础。
分类： 动力与电气工程 >> 电气工程 提交时间： 2017-08-27
摘要： 实时电价理论是许多国家电力现货市场设计的理论基础，但在电力市场实践中也出现了不少问题。实时电价有两个重大缺陷：一是仍然基于传统的分时调度模型，忽略了电能生产和消费的时间连续性这个十分重要的特征，没有认真处理跨时段约束；二是假设同一时段的电能商品都是同质的，无法区别基荷、腰荷和峰荷机组区别明显的技术特征及成本构成。为克服这些缺陷，本文提出连续时间电能商品模型，包括实时电价下和按负荷持续时间定价方式下的电能商品模型，并将两种定价方式下的市场优化问题与数学上的Riemann积分和Lebesgue积分相对应，建立泛函极值优化模型，并基于Euler-Lagrange方程求得市场均衡解，通过严格的数学推导证明了按负荷持续时间定价的可行性。算例计算表明，按负荷持续时间定价能减少市场总购电费用，而且电厂利润分配较为公平。本文所提的理论和方法可为国内外电力市场建设提供全新的思路和理论基础。
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