工程师学院“可再生能源基地送出及消纳”项目电气工程典型案例库【第一版】
1、杭州某高校实验室拟在屋顶安装光伏,并搭建一个微电网系统,其中用电负荷主要是空调及电脑,年用电量约20万度,用电负荷主要集中在上午10点到晚上10点。试分析屋顶光伏和储能应如何配置,给出理由并分析可能存在的问题。
2、设某住宅小区有600个电采暖供热住户,每户采用一个额定功率为8kW的电加热器,室内温控区间为18℃-22℃,房间与外界每小时能量交换为室内外温差×1MJ/℃。若某聚合商组织该小区所有电采暖负荷参与电网功率调节,在日前向调度中心申报运行日各时段电采暖负荷计划功率和向上、向下可调节功率,在运行日按调度指令参与功率调节可从中获得经济补偿。外界温度为0℃,初始状态自设,尝试计算日内24h各时点的室内温度及电采暖设备的开关状态,绘制总用电功率曲线,计算并绘制日内24h各时点住宅区电采暖负荷可参与上调、下调的总功率曲线。在削峰填谷模式下,对其经济收益进行量化评价分析。
3、以3机9节点系统为例,任选某节点的发电机用同容量的风电进行替代。基于实际风电出力特性(可根据网上数据),若风电装机继续扩大,试分析弃风量和负荷损失的变化情况。在弃风量达到20%的情况下,请设计至少2种可能的功率平衡解决方案将弃风量降至5%以内,并进行定量分析对比。
4、某公司在内蒙古库布齐沙漠投资建设大型风电光伏电站,获批面积大约1万亩。结合库布齐沙漠的资源禀赋特点,试估计新能源场站的风光配比及总装机容量,并给出理由。
5、某大规模新能源基地,800万千瓦光伏,400万千瓦风电,300万火电。假设光伏和风电出力特性是已知的,在满足能源平稳送出需求并最小化储能系统的总成本的情况下,试分析该基地的储能容量最优配置方案,并评估最优解的合理性和可行性。
6、在一个城市中,有一家电动汽车共享服务提供商,他们拥有一定数量的电动汽车和多个充电站点。电动汽车需要根据用户的需求进行调度和充电,以便及时满足用户的出行需求,并确保车辆的充电状态。考虑充电站点的位置、充电桩数量、用户的出行需求(包括起点、终点和出行时间窗口等信息)、电动汽车的数量和初始充电状态、电动汽车的充电速度和能耗特性等因素,构建电动汽车的调度策略(包括充电站点选择、充电时间安排等)数学模型。以最小化用户等待时间为目标,根据给定的用户需求和充电站点信息,使用适当的优化算法求解最优的电动汽车调度方案。分析和解释最优解,评估不同因素对最优解的影响,例如用户需求的波动、充电桩数量的变化等。
7、自选仿真软件,搭建一个包含DFIG或PMSG的单机无穷大系统,自选控制策略使风电机组具备一定的频率响应能力,并进行时域仿真对比验证。
8、某大型电力系统,两个区域之间通过2回交流和1回直流进行跨区输电。试自选一定规模的电网(各区域不小于30节点),构建跨区输电调度模型,考虑不同的调度时段,如日间和夜间负荷差异较大的情况,并考虑特殊事件(如突发负荷变化、设备故障等)对调度的影响,使用适当的优化算法求解最优的输电调度方案,绘制调度计划曲线。引入一定规模的新能源发电后,分析对跨区输电调度的影响。