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摘要:本文中,以三个问题为研究方向,即日前经济调度模型、多目标电网优化运营模型、分布式网络规划模型。通过对三个研究方向的分析与求解,指在为电力系统运行安全优化性做出进一步的改善,为电厂、电网、民众之间平衡协调进行调整,实现三方的稳定共赢。可见,分布式能源技术中的电力系统运营问题研究价值具有十分重要的现实意义。
关键词:分布式能源技术;电力系统;运营问题;优化模型
一 分布式能源技术中电力系统运营的背景及意义
1.1研究背景
在当今工业化大量开展的时代下,人民生产提升的同时,用电消耗量也在逐步增长,且增长趋势呈愈长愈快的上升势头。经济飞速发展的要求下,社会用电负荷的需求也日益强盛,电力建设也被国家推向重点,以期满足经济增长势头所需,尽管主观上大力发展电力建设,但建设进程仍然被许多客观因素所制约,首当其冲的就是环境因素。供不应求的社会用电需求已经造成国家电网的负荷运行,在经济运行的更高要求下,许多电网规划、能源管理计划在此酝酿而生。
1.2研究意义
经济运行的首要基础就是能源,随着人们对环境保护及可持续性发展意识的产生,相较于煤炭、石油等污染性能源,电力成为大众所追求的清洁能源。污染量少、较高的能源利用率等特点将电力能源推向时代发展的浪头。在此电力能源的发展上,对于如何更高效的产能、输能、用能的三方面优化提出了更高的要求,为此进行研究以期在当今的电力市场体制下达到最好的经济利益及社会效益,使电力市场逐步完善起来并适应新形势的需求,满足我国21世纪下经济发展建设的基础要求。
二 分布式能源技术中电力系统运营的研究进展
2.1国内研究进展
纵观国内对于电力系统运行研究的历史进程中,以20世纪90年代的发展为转折点,“厂网分开,竞价上网”的实现标志着我国电力市场的逐步建立和完善,在新形式的要求下,这种模式已经逐渐取代传统的最优潮流模型,其中以数学模型变化最为巨大,以固定的条件及变量,对目标函数进行求解,以达到最优的效果,并让电力系统在此模型下稳定的运作。在求解算法方面,算法的性能改善、计算的速度提高两大方面成为系统运营模型中计算优化的重点,至今已取得不少研究成果。尽管如此,仍有一个关键性的问题亟待解决,就是在分布式能源技术中,电力系统运行的相关模型建立和计算问题。因其变量的随机性使得研究进度重重受阻。
2.2国外研究进展
在1920年的经济负荷调度中,传统的优化运营模型输出量已近乎干涸,在此,Carpentier提出了非线性规划法,将目标函数与不同变量构成应用于不同范围的数学模型,这种最优潮流数学模型包括了发电成本及网络成本的计算,首创了引入电压约束、等式约束及不等式约束的方法,成为了今后研究方向的基础模型。在随后的研究中,许多学者在非线性潮流方程中提出了许多优化模型,如电价分解模型、实时电价模型,经济调度与边际价格求解模型等。自分布式能源接入电网以来,对于电力系统的网络潮流优化问题一直是许多学者所研究的热点问题。
2.3 分布式能源电力系统运营案例分析
在上海华夏宾馆,分布式能源电力系统运营得到成功的运用。在这之前,华夏宾馆的供电系统还是属于低效率、高污染的状态,这个情况对于宾馆本身和附近的民居来说都有着很大的影响,不仅浪费了大量的本金,还对人体身体健康造成了危害。随着我国政策的下发,华夏宾馆的这个诟病终于得到了改进,通过运用天然气热电分布式能源系统,华夏宾馆不仅解决了之前大量之处燃料费用的缺点,还使得宾馆有了备用的电源。
三 电力系统基本运营方向的分析
3.1日前经济调度模型的分析
在目前我国用电情况分析下,需要用更加有效率、准确度更高的工具对目前仅存的有限资源进行合理的调配。因为每个发电厂有自己的发电机组类型和特质,它们之间是存在一定差异的,经济调度模式对于分布式能源的发展具有重要意义。对于某些大型发电商来说,仅仅需要节约0.5%的燃料成本每年就可多赚百万美元;对于发电机组来说,经济调度可以根据它们的特点选择最为适合的设备配置。目前大半部分的经济调度模式都是针对各种机组的计算方法和运用的经济性来运营的,在这一过程中,要考虑许多不确定因素和电网安全因素,是一个非常值得重视的问题。
3.2多目标电网优化运营模型的分析
多目标电网优化运营模式指的是在电力系统运营中对于使用最小成本发电和保证发电安全稳定性最大这两个问题进行研究与改进。一个目的是保证电网系统运营的经济性,一个目的是保证电网系统运营的安全性。做好两个问题的研究,对我国电网系统运营有着重要作用。当前,我国电网运营的主要关注点也在这两个问题上面,相信在未来的电网设计中,相关的技术都能够得到很好的运用,为节省能源和保护环境做出贡献。
3.3分布式网络规划模型的分析
随着我国科技的不断进展,可再生能源不断被发现与研发出来,电力系统逐渐由发电厂直接进入电网转变为分布式供电,以满足我国各地的用电需求。这些分布式网络能够平坦来自发电站的强大压力,减少电网系统瘫痪、堵塞的概率。运用分布式网络模型之后,大型和原理负荷中心的发电厂将会倍逐渐取代,而减少的发电厂可以给网络系统节省很多的资金。随着国际社会与人民对保护环境这个观念逐渐重视,直接促进了能源的多元化发展,而分布式网络规划模型正好是环境保护条例中的一个举措。
四 结论
随着风力发电和自然光源发电等间歇式分布式能源在电力运营系统中的运用加大,它们运营中部确定的波动性会给电网增加许多安全隐患,这就需要在电网多方面着手解决分布式能源发电对电网安全可靠运行带来的巨大挑战。目前我国电力系统基本运营的方向主要有日前经济调度模型、多目标电网优化运营模型、分布式网络规划模型,分析这些运营模式能够在安全保证的情况下更好的运用分布式能源技术,为我国的社会进展增加更多的推动力。
参考文献:
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论文作者:郝智
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签:分布式论文; 电网论文; 模型论文; 能源论文; 电力系统论文; 经济论文; 我国论文; 《电力设备》2017年第8期论文;