考虑碳捕集系统的综合能源系统“源–荷”低碳经济调度
发布时间：2021-01-04 19:45
为应对环境问题,提高能效,以电–气综合能源系统为研究对象,提出了一种以储碳设备为枢纽连接碳捕集电厂和电转气设备的运行模式,建立了一种基于分时能源价格的综合需求响应机制,并构建了考虑碳捕集系统和综合需求响应的电–气综合能源系统低碳经济调度模型。首先分析了碳捕集和电转气联合运行模式对于新能源消纳、降低系统碳排放以及提升各单元运行性能的作用;其次,在分时能源价格机制下,构建了考虑同种能源时移作用的纵向需求响应,以及不同能源替代作用的横向需求响应数学模型;基于综合需求响应和低碳运行机制,构建低碳经济调度模型,实现电–气综合能源系统的低碳经济运行。经修改的IEEE 39节点电力网络和比利时20节点天然气网络耦合系统验证表明,所提出的电气综合能源系统运行模式可有效促进风电消纳、降低碳排放。
【文章来源】：电网技术. 2020年09期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
模型求解流程Fig.3Modelsolutionflowchart4算例分析4.1算例说明
??P2G设备容量以及总成本变化曲线的斜率拐点来确定储碳设备容量。4.4需求响应对IEGS低碳经济调度结果的影响为进一步研究需求响应对IEGS运行结果的影响，在4.2节场景4的基础上设置4种场景：场景1，不考虑需求响应。场景2，只考虑纵向需求响应。图4储碳设备容量与系统弃风量及成本Fig.4Abandonedwindenergyandcostwithdifferentcapacitycarbonstorageequipment场景3，只考虑横向需求响应。场景4，考虑综合需求响应。场景2系统电、气负荷变化情况如图5和图6所示。图5场景2系统电负荷变化Fig.5Electricalloadchangeofscene2图6场景2系统气负荷变化Fig.6Systemgasloadchangeofscene2由图5可知，场景2在13—20高电价时段，出现负的转移负荷；而在负荷低谷时段，如时段3—7和时段22—24，对应电价较低，转移负荷为正。负荷最高的3个时段18—20，除转移负荷以外还调用了削减负荷来保证系统的安全性和经济性；在时段1—5，由于部分风电难以消纳，通过P2G将剩
本。综上所述，相对于单独考虑引入碳捕集或P2G，以储碳设备为枢纽连接碳捕集电厂和P2G的联合运行模式在新能源消纳、降低系统碳排放方面的作用更加明显，并且对于碳捕集和P2G性能的提升具有显著效果。4.3储碳设备容量对系统运行的影响储碳设备作为碳捕集电厂和P2G的中转枢纽，其容量的大小必然会对碳捕集系统和P2G的运行效率产生影响，进而影响整个系统的经济性。为比较不同规格的储碳设备对系统运行成本的影响，在4.2节场景4的基础上，对比了储碳设备容量不同时的优化结果，如图4所示。由图4可知，随着储碳设备容量增大，IEGS系统有足够的碳源供P2G合成甲烷，系统弃风量逐渐降低，弃风成本降低。由系统总成本曲线可见，随着储碳设备的容量增大，总成本的降幅逐渐变小，原因在于随着储碳设备容量的增大，储碳成本和P2G运行成本逐渐增大，可见在系统规划中，需要根据碳捕集和P2G设备容量以及总成本变化曲线的斜率拐点来确定储碳设备容量。4.4需求响应对IEGS低碳经济调度结果的影响为进一步研究需求响应对IEGS运行结果的影响，在4.2节场景4的基础上设置4种场景：场景1，不考虑需求响应。场景2，只考虑纵向需求响应。图4储碳设备容量与系统弃风量及成本Fig.4Abandonedwindenergyandcostwithdifferentcapacitycarbonstorageequipment场景3，只考虑横向需求响应。场景4，考虑综合需求响应。场景2系统电、气负荷变化情况如图5和图6所示。图5场景2系统电负荷变化Fig.5Electricalloadchangeofscene2图6场景2系统气负荷变化Fig.6Systemgasloadchangeofscene2由图5可知，场景2在
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于需求响应的分时电价主从博弈建模与仿真研究[J]. 胡鹏,艾欣,张朔,潘玺安. 电网技术. 2020(02)
[2]基于需求响应的电-热-气耦合系统综合直接负荷控制协调优化研究[J]. 艾欣,陈政琦,孙英云,周树鹏,王坤宇,杨莉萍. 电网技术. 2019(04)
[3]考虑需求响应复杂不确定性的电–气互联系统动态概率能流计算[J]. 曾博,胡强,刘裕,刘文霞. 中国电机工程学报. 2020(04)
[4]计及电转气技术的天然气–电力耦合系统运行研究综述[J]. 窦迅,赵文浩,郎伊紫禾,李扬,高赐威. 电网技术. 2019(01)
[5]计及电转气精细化模型的综合能源系统鲁棒随机优化调度[J]. 朱兰,王吉,唐陇军,刘伸,黄超. 电网技术. 2019(01)
[6]计及需求响应与动态气潮流的电—气综合能源系统优化调度[J]. 张伊宁,何宇斌,晏鸣宇,郭创新,马世英,宋墩文. 电力系统自动化. 2018(20)
[7]Optimal operation of electricity, natural gas and heat systems considering integrated demand responses and diversified storage devices[J]. Linna NI,Weijia LIU,Fushuan WEN,Yusheng XUE,Zhaoyang DONG,Yu ZHENG,Rui ZHANG. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[8]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[9]双碳量约束下风电–碳捕集虚拟电厂低碳经济调度[J]. 周任军,孙洪,唐夏菲,张武军,余虎. 中国电机工程学报. 2018(06)
[10]计及电转气的电–气互联综合能源系统削峰填谷研究[J]. 卫志农,张思德,孙国强,臧海祥,陈胜,陈霜. 中国电机工程学报. 2017(16)
硕士论文
[1]需求响应参与大规模风电消纳的运行机制研究[D]. 杨雪纯.东南大学 2016
本文编号：2957316
【文章来源】：电网技术. 2020年09期 北大核心
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
模型求解流程Fig.3Modelsolutionflowchart4算例分析4.1算例说明
??P2G设备容量以及总成本变化曲线的斜率拐点来确定储碳设备容量。4.4需求响应对IEGS低碳经济调度结果的影响为进一步研究需求响应对IEGS运行结果的影响，在4.2节场景4的基础上设置4种场景：场景1，不考虑需求响应。场景2，只考虑纵向需求响应。图4储碳设备容量与系统弃风量及成本Fig.4Abandonedwindenergyandcostwithdifferentcapacitycarbonstorageequipment场景3，只考虑横向需求响应。场景4，考虑综合需求响应。场景2系统电、气负荷变化情况如图5和图6所示。图5场景2系统电负荷变化Fig.5Electricalloadchangeofscene2图6场景2系统气负荷变化Fig.6Systemgasloadchangeofscene2由图5可知，场景2在13—20高电价时段，出现负的转移负荷；而在负荷低谷时段，如时段3—7和时段22—24，对应电价较低，转移负荷为正。负荷最高的3个时段18—20，除转移负荷以外还调用了削减负荷来保证系统的安全性和经济性；在时段1—5，由于部分风电难以消纳，通过P2G将剩
本。综上所述，相对于单独考虑引入碳捕集或P2G，以储碳设备为枢纽连接碳捕集电厂和P2G的联合运行模式在新能源消纳、降低系统碳排放方面的作用更加明显，并且对于碳捕集和P2G性能的提升具有显著效果。4.3储碳设备容量对系统运行的影响储碳设备作为碳捕集电厂和P2G的中转枢纽，其容量的大小必然会对碳捕集系统和P2G的运行效率产生影响，进而影响整个系统的经济性。为比较不同规格的储碳设备对系统运行成本的影响，在4.2节场景4的基础上，对比了储碳设备容量不同时的优化结果，如图4所示。由图4可知，随着储碳设备容量增大，IEGS系统有足够的碳源供P2G合成甲烷，系统弃风量逐渐降低，弃风成本降低。由系统总成本曲线可见，随着储碳设备的容量增大，总成本的降幅逐渐变小，原因在于随着储碳设备容量的增大，储碳成本和P2G运行成本逐渐增大，可见在系统规划中，需要根据碳捕集和P2G设备容量以及总成本变化曲线的斜率拐点来确定储碳设备容量。4.4需求响应对IEGS低碳经济调度结果的影响为进一步研究需求响应对IEGS运行结果的影响，在4.2节场景4的基础上设置4种场景：场景1，不考虑需求响应。场景2，只考虑纵向需求响应。图4储碳设备容量与系统弃风量及成本Fig.4Abandonedwindenergyandcostwithdifferentcapacitycarbonstorageequipment场景3，只考虑横向需求响应。场景4，考虑综合需求响应。场景2系统电、气负荷变化情况如图5和图6所示。图5场景2系统电负荷变化Fig.5Electricalloadchangeofscene2图6场景2系统气负荷变化Fig.6Systemgasloadchangeofscene2由图5可知，场景2在
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于需求响应的分时电价主从博弈建模与仿真研究[J]. 胡鹏,艾欣,张朔,潘玺安. 电网技术. 2020(02)
[2]基于需求响应的电-热-气耦合系统综合直接负荷控制协调优化研究[J]. 艾欣,陈政琦,孙英云,周树鹏,王坤宇,杨莉萍. 电网技术. 2019(04)
[3]考虑需求响应复杂不确定性的电–气互联系统动态概率能流计算[J]. 曾博,胡强,刘裕,刘文霞. 中国电机工程学报. 2020(04)
[4]计及电转气技术的天然气–电力耦合系统运行研究综述[J]. 窦迅,赵文浩,郎伊紫禾,李扬,高赐威. 电网技术. 2019(01)
[5]计及电转气精细化模型的综合能源系统鲁棒随机优化调度[J]. 朱兰,王吉,唐陇军,刘伸,黄超. 电网技术. 2019(01)
[6]计及需求响应与动态气潮流的电—气综合能源系统优化调度[J]. 张伊宁,何宇斌,晏鸣宇,郭创新,马世英,宋墩文. 电力系统自动化. 2018(20)
[7]Optimal operation of electricity, natural gas and heat systems considering integrated demand responses and diversified storage devices[J]. Linna NI,Weijia LIU,Fushuan WEN,Yusheng XUE,Zhaoyang DONG,Yu ZHENG,Rui ZHANG. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[8]能源转型中我国新一代电力系统的技术特征[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相,黄彦浩,马士聪,赵强. 中国电机工程学报. 2018(07)
[9]双碳量约束下风电–碳捕集虚拟电厂低碳经济调度[J]. 周任军,孙洪,唐夏菲,张武军,余虎. 中国电机工程学报. 2018(06)
[10]计及电转气的电–气互联综合能源系统削峰填谷研究[J]. 卫志农,张思德,孙国强,臧海祥,陈胜,陈霜. 中国电机工程学报. 2017(16)
硕士论文
[1]需求响应参与大规模风电消纳的运行机制研究[D]. 杨雪纯.东南大学 2016
本文编号：2957316
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2957316.html
教材专著
