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能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 (1)

能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 (1)
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第36卷第12期中国电机工程学报V ol.36 No.12 Jun. 20, 2016 3292 2016年6月20日Proceedings of the CSEE ?2016 Chin.Soc.for Elec.Eng. DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee. 152858 文章编号:0258-8013(2016) 12-3292-14 中图分类号:TM 71

能源互联网背景下的典型区域综合能源系统

稳态分析研究综述

王伟亮1,王丹1,贾宏杰1,陈沼宇1,郭炳庆2,周海明2,范孟华3

(1.天津大学智能电网教育部重点实验室,天津市南开区 300072;2.中国电力科学研究院,北京市海淀区 100192;3.国网能源研究院,北京市昌平区 102209)

Review of Steady-state Analysis of Typical Regional Integrated Energy System Under

the Background of Energy Internet

WANG Weiliang1, WANG Dan1, JIA Hongjie1, CHEN Zhaoyu1, GUO Bingqing2,

ZHOU Haiming2, FAN Menghua3

(1. Key Laboratory of Smart Grid of Ministry of Education, Tianjin University, Nankai District, Tianjin 300072, China;

2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China;

3. State Grid Energy Research Institute, Changping District, Beijing 102209, China)

ABSTRACT: Energy is a key element of national production, the proposed energy internet concept promotes the further innovation of energy development concept. The important part of the energy side of energy internet-integrated energy system was taken as the research object. Firstly, the typical energy system with electricity/heat/gas was divided into different levels along with the classification of key components. Comprehensive modeling of integrated energy system was analyzed by energy hub and its extended model. On this basis, the energy flow, optimization, planning, demand side management and other steady-state problems involved was summarized and generalized. The role of energy hub in the energy flow analysis was discussed combined with numerical study. A research idea based on the concept of energy hub and the thought of multi-energy complement of integrated energy system was proposed, providing suggestions for energy development under the energy internet background.

KEY WORDS: distributed energy; energy internet; integrated energy system; energy hub; steady-state analysis

摘要:能源是国民生产的关键要素,能源互联网概念的提出促进了能源发展理念的进一步革新。该文以能源互联网能源

基金项目:国家863高技术基金项目(2015AA050403);国家自然科

学基金项目(51407125);山东省青岛市创新领军人才项目(15-10-3-15 -(43)-zch);

The National High Technology Research and Development of China 863 Program(2015AA050403); Project Supported by National Natural Science Foundation of China(51407125); Innovation Leading Talent Project of Qingdao, Shandong Province(15-10-3-15-(43)-zch). 侧重要组成部分—综合能源系统为研究对象,首先对含电力/热力/天然气的典型能源系统进行层次划分,对其中关键组件进行分类,通过能源集线器及其扩展模型对综合能源系统进行集成建模分析,在此基础上,对能源系统涉及到的能量流、优化、规划、需求侧管理等稳态问题进行总结与归纳,并结合算例阐述能源集线器在能量流分析中的作用,其目的是提出一种基于能源集线器概念和多能互补思想的综合能源系统研究思路,为能源互联网背景下的能源发展提供一些建议。

关键词:分布式能源;能源互联网;综合能源系统;能源集线器;稳态分析

0 引言

随着工业生产和居民生活对能源需求的日益增加以及环境问题与能源开发的日益矛盾,能源问题成为近年来学术界和工业界探讨的热点,探究如何在环境友好的前提下提高能源使用率成为世界各国共同关注的主要问题。近年来,可再生能源相关技术发展迅速[1],源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。能源互联网[2]、综合能源系统[3-4]等概念的提出以及我国近期对“互联网+智慧能源”理念的推行掀起了能源改革的新一波浪潮。能源互联网概念为能源分析提供了全新视角,带动了多领域、多学科、多维度间的交融与革新。

综合能源系统是能源互联网的重要物理载

第12期王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3293

体[3],涉及能源的转换、分配与有机协调,它与能

源互联网主要有以下两方面的区别:1)两者所涉

及的领域所有不同,前者主要关注供能系统、能源

交换环节与终端能源单元等物理层面的问题[4],而

后者在前者的基础上还需考虑信息通讯、物联网等

问题,并强调信息流与能量流的交互作用;2)前

者侧重于不同能源间的协同优化[3],而后者主要关

注不同能源系统之间的“泛在互联”以及信息与物理

系统间的融合[5-6]。

综合能源系统是多能互济、能源梯级利用等理

念实现应用的关键,目前国内对该领域相关研究尚

处于初步阶段,需要国家机构、能源供应商以及地

方用户的广泛参与[7]。区域综合能源系统是综合能

源系统在地理分布上与功能实现的具体体现,蕴含

能源耦合与集成机理;不同的区域综合能源系统具

有不同的能源转换、分配及利用场景。根据地理因

素与能源发/输/配/用特性,可将综合能源系统分为

跨区级、区域级和用户级,如图1所示。

跨区级

区域级

用户级

电力热力天然气

图1综合能源系统区域划分和评估维度

Fig. 1 Division of region and assessment dimension in

integrated energy system

跨区级综合能源系统以大型输电、气等系统作为骨干网架,主要起能源远距离传输的作用,以柔性直流传输[8]、先进电力电子[5]、信息物理系统[6]等技术为核心,能源系统之间的互动受制于管理、运行、市场等因素;区域级综合能源系统由智能配电系统、中低压天然气系统、供热/冷/水系统等供能网络耦合互连组成,起到能源传输、分配、转换、平衡的“承上启下”作用,以主动配电网[9]、混合储能[10]、能源转换等技术为核心,能源系统之间存在较强耦合;用户级能源网络之间以智能用电系统、分布式/集中式供热系统、供水系统等网络耦合而成,以需求响应[11]、负荷预测[12]、电动汽车[13]等技术为核心,因耦合设备的广泛存在以及能源转换、存储等技术的广泛应用,能源网络间存在深度耦合[5]。

综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地,具有重要的研究意义,其中,综合能源系统稳态分析是相关领域研究的基础,是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

本文以综合能源系统为研究对象,首先对其关键组件进行分析,结合综合能源系统的区域划分特性与不同能源互补特性,对典型综合能源系统进行稳态分析,通过能源集线器概念对其统一建模,在此基础上对综合能源系统能量流、优化、规划、需求侧管理等供能与用能技术进行总结与归纳,提供一种综合能源系统分析的思路,并对未来进行展望。

1 综合能源系统关键组件分析

综合能源系统以电力系统、天然气系统、热力系统为典型代表,上述系统的耦合与互动既是综合能源系统中典型物理现象,也是综合能源系统在不同区域级别的关键组件,对其分析有利于进一步理清能源系统内在关系。其中,电力的能源品位较高,具有清洁、高效、易传输等特点[7],在综合能源系统中具有一定的代表性,本文主要从电力系统的角度,探讨其与天然气系统和热力系统的耦合。

1.1 电力–天然气耦合组件

随着热电联产(combined heat and power,CHP)、冷热电三联供(combined cooling heating and power,CCHP)等技术的广泛应用,电力–天然气系统的结合在综合能源系统中愈发重要。天然气具有安全可靠、传输方便、经济性好、环境友好[14]等特点,对其有效利用有利于提高能源使用效率、减少二氧化碳排放。

用户级的电力–天然气耦合组件主要体现在以微型燃气轮机为代表的设备,它将天然气的高品位能量发电,低品位能量进行供热供冷[15],适合于分布式能源供应系统。微型燃气轮机的结构可根据动力涡轮与燃气涡轮是否同轴分为单轴和分轴[16],文献[17-19]介绍了单轴和分轴结构的微型燃气轮机仿真模型及独立运行控制方式;文献[20]在上述工作的基础上考虑了微型燃气轮机在不同运行模式、负荷类型以及拓扑结构下的动态特性进。然而,目前关于微型燃气轮机的研究忽略了电力与天然气系统之间的互相影响和耦合特性,将天然气管道动态处理为代数约束或一阶滞后环节来近似考虑,无法准确掌握电力–天然气耦合系统实际的运行特

3294 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

性。文献[21]在考虑天然气管道动态特性的基础上,对微型燃气轮机的燃料供应环节进行改进,建立燃料误差信号与其入口压力的控制关系,实现电力系统与天然气系统的互联。用户级典型的电力–天然气耦合组件如图2所示,包括燃气轮机环节、天然气系统、电力系统及负荷侧的电/气/冷/热负荷。

图2 用户级电力–天然气耦合组件[21] Fig. 2 User-level electricity-natural

gas coupling component [21]

区域级和跨区级的电力–天然气耦合组件主要载体是燃气轮机和电驱动压缩机,作为电力网络与天然气网络连接的纽带,燃气轮机在电力系统中是发电机,在天然气网络中可视为负荷。在该层面主要关注长时间尺度的电力系统与天然气系统的能量流动、潮流收敛以及能量守恒。

天然气管道系统潮流特性体现在:天然气从气源点得到供应,经高\中\低压网络传输到储气点、负荷侧或通过耦合组件与电力系统交互。天然气系统的可大规模储存特性[22]以及电力转天然气技术(Power to Gas ,P2G)[23]为多能源联合优化运行提供了新的技术支撑。一种典型的天然气系统与电力系统的耦合组件如图3所示。

图3 跨区级与区域级电力系统与天然气系统耦合组件

Fig. 3 Cross-level and regional-level electricity-natural gas coupling component

国内外众多学者对跨区级和区域级综合能源系统的电力–天然气耦合也有深入研究,文献[24]通过建立综合模型,分析天然气与电力之间的关联性对电力系统安全性的影响,并考虑天然气管网等

约束条件;文献[25]从天然气设备与价格的角度分析了天然气系统对电力系统调度的影响;文献[26]从经济性优化的角度,考虑天然气潮流特性、天然气存储设施、发电单元等因素,建立了电力–天然气网络联合优化模型并进行验证。含电力–天然气耦合组件的跨区级与区域级综合能源系统目前主要停留在稳态分析方面,对耦合系统的多时间尺度、动态特性分析及综合仿真的研究尚不完备,需要进一步探索。 1.2 电–热耦合组件

热电联产、热泵、电锅炉、浸入式加热器等技术促进了电力系统与热力系统之间耦合,其重要性体现在:产热是众多发电过程中的重要环节,对热能的有效利用可以提高能源使用效率;电–热耦合有助于消纳可再生能源;热能是终端用户负荷重要组成部分。同时,热能在生产、传输过程中损失较大,对热能的有效利用是能源梯级利用、多能源互补理念中的重要目标,现有的电–热耦合组件分析并不完善。

受制于热力系统供需特点和传输特性,电–热耦合组件主要体现在用户级和区域级的综合能源系统中,跨区级系统中较少出现。

用户级的电–热耦合组件主要以热水器、空调等温控负荷的形式存在,体现了电热之间能量转换,与民众生活息息相关,如图4所示。温控负荷是电力系统一种重要负荷类型,应用广泛,其用能特性受外界天气因素影响较大。同时,热能具有延时效应,通过对电–热耦合组件建模、优化、控制的研究,可减少其对电力系统稳定性的影响,向电力系统提供更好的辅助服务;需求响应、能效电厂等技术也为相关研究提供了新的思路。文献[27]通过建立用于小干扰稳定分析的温控负荷的数学模型分析了温控负荷所占比例及其负荷参数对系统低频振荡和阻尼的影响;文献[28]提出一种考虑用户舒适约束的家居温控负荷构建能效电厂的方法,

建立了能效电厂最优分配模型;文献[29]采用简化一阶等值热力学参数模型以及状态队列控制模型,

以需求侧负荷响应技术代替储能技术的方式平滑微网中可再生能源引起的联络线功率波动;文献[30]从稳定的角度,探讨了温控负荷及其参数对电力系统小干扰低频振荡和阻尼以及大干扰暂态电压稳定的影响。上述研究主要探讨温控负荷的等效建模及其对电力系统影响,对用户级系统总能视角下的电热耦合机理及相互影响分析相对较少。

第12期 王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述

3295

风电

电网

电动汽车

蓄电池

热泵

图4 用户级电–热耦合组件

Fig. 4 User-level electrical-thermal coupling component

在区域级综合能源系统中,热能主要有两种供应途径:第1种是采取集中供热的方法,以热水或蒸汽作为热介质,通过热水管网中的输热干线、配热干线和支线送达到用户,其热源包括热电站、工业废热、地热等;第2种是通过用户端的储能设备、产能设备,进行热能供应。在上述两种应用场景中电–热耦合组件均有广泛存在。

对于第1种热能供应途径,电力网络可以通过区域热电站与电力网络进行耦合,进而形成关键组件,一种区域热电站的结构如图5所示[31],它包含热电联产单元、浸入式加热器、水泵,在该组件中热电联产单元与浸入式加热器分别将其他形式能源转化为热,通过区域供热系统的进水管送至用户并通过回水管返回系统,与此同时热电联产单元产生的电力可弥补浸入式加热器与水泵消耗的电功率。电力与热力系统耦合元件的增加为彼此系统的供应带来灵活性和可靠性,系统之间不再是彼此独立的。

CHP P η?CHP H

η?

图5 区域热电站示意图

Fig. 5 Schematic of district heating power plant

在第2种热能供应途径中,电力系统与储热系统形成的耦合组件在生产实践中联系紧密,电力系统是快动态系统,能量难以存储,与其他形式能源相比传输过程中损耗更小,而热系统是慢动态系统,热系统在管道、水箱等设备均能够高效率存储,

同时热在传输过程中损耗较大。由此,电力系统与

热力系统具有互补特性,通过储热系统与电力系统的结合,有利于消纳可再生能源,以风电为例,由

于其所具有的不确定性、随机性与波动性,风电并网消纳问题成为了制约风电可持续发展的瓶颈[32],可利用储热系统,将多余的风电转化为热能进行利

用,避免弃风现象。此外,文献[33-34]探讨储热技术与光伏发电系统的结合,指出这种技术在提高能源利用效率与减少碳排放方面具有巨大潜力。

区域级的电?热系统耦合分析以能量稳态交互

分析为主,类比电力系统潮流问题的解决方法[35],基于热力网络流体和温度特性,主要考虑以压力和质量流率为待求变量的热力潮流分析和以给水网络和回水网络热功率为待求变量的供热温度交互分析;文献[36-37]对区域供热网络的设计、控制、优化等方面进行阐述,指出在分析热力网络时通常先进行流体分析而后进行热力分析;文献[38]应用Newton-Raphson 方法对热力网络中流体和热分析做分解处理;文献[39]针对含CHP 单元的电–热耦合系统,结合电力网络特性、热力管网水力特性与热力特性,对电力–水力–热力潮流问题进行建模、分析,并比较综合求解和分离求解两种方法的计算效果。在上述网络分析中通常利用Hardy-Cross 方法和Newton-Raphson 方法对流体网络进行分析,前者将每一个回路分别看待,后者在考虑所有回路的基础上综合分析求解。

2 基于能源集线器概念的综合能源系统稳态建模

2.1 能源集线器

随着综合能源系统中关键组件的增加、能源耦合程度的加深以及负荷需求的多样化,综合能源系统在稳态建模方面主要面临以下问题:面对含多等级差异、多时空差异的复杂能源系统,如何在保留不同能源主要特性并满足能量平衡的条件下,对综合能源系统的能量转化、存储和分配进行分析。

为解决上述问题,本文采用能源集线器概念对上述问题进行探讨,并基于其扩展模型对综合能源系统的源–网–荷相关问题做进一步分析。

在众多综合能源系统建模方法的探讨过程中,苏黎世联邦理工学院的Goran Anderson 等人提出的能源集线器概念[40]引起学术界和工业界的广泛关注,能源集线器将能源供应与用能需求高度抽象并分类[4],主要包含能源互联器模型(energy

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interconnector ,EI)和能源集线器模型(energy hub ,EH)两部分[40],其中,前者体现多种能源的协同传输理念;后者体现能源转化、存储、分配的功能,是能源互联网中多种能源相互转化的中心[41]。由于本文主要探讨综合能源系统中不同能源的集成及其协同效应,对能源集线器概念中的能源集线器模型予以重点考虑,为简单起见,以下对其简称为能源集线器。

在能源集线器中,能源耦合矩阵连接能量输入与输出端,体现了能量耦合特性的数学表征,其数学表达与结构示例分别如图6、7所示。

C C C L P L C C C P L C C C P ααβαωαααβαβββωββωωαωβωωω??????

????????????=??????

?

?????????????L

P

C

……… ……

输出矩阵耦合矩阵

输入矩阵

图6 能源集线器的数学表达形式 Fig. 6 Mathematical expression of energy hub

可再生能源N

B

P R

图7 含可再生能源的能源集线器示例

Fig. 7 Example of energy hub including renewable energy

令能源集线器输入和输出分别为P 和L ,耦合矩阵为C ,则能源集线器可写成如下的矩阵形式:

=L CP (1)

考虑能源系统中可再生能源利用的日益增加以及对冗余能量的再利用,可以对原有的能源集线器可进行如下扩展:定义输入端的能量一部分来自供能网络P N ,另一部分来自当地可再生能源P R ;输出端的能量一部分流向负荷L N ,冗余部分回馈到能源网络P B ,储能部分能量用E 表示;通过耦合矩阵C 以及储能矩阵S [4]

可以建立能源的输入侧与输出侧关系,如式(2)所示。

[]()() N R N B +??

=????P P L +L C S E (2) 通过这种改进,可以充分考虑可再生能源、储能与能源网络供能的协同互补作用,输出端的能源流向也符合实际情况。

能源集线器的创新之处在于:1)该模型与能量输入和输出有关,可用于分析跨区级、区域级与用户级的综合能源系统,具有较好的适用性、通用性和可扩展性;2)它将多种能源的供需特性高度抽象为能源输入与输出的平衡考量,通过耦合矩阵中的元素对能源耦合特性进行描述,实现了物理与数学的统一;3)能源集线器体现能量等值的思想,可通过能源矩阵将能源耦合量转化为单一能源系统的输出,进而实现耦合系统的解耦,将复杂问题简单化;4)该模型既可对现有的综合能源系统进行抽象建模,也可以作为能源网络中的能量自治单元或广义节点,为综合能源系统规划分析做出理论指导[42]。能源集线器概念以及能源转换、分配、存储、利用等技术的有机结合,有利于构建未来综合能源系统的基本框架,一种以能源集线器为支撑骨架的综合能源系统形态如图8所示。

基于能源集线器的综合能源系统分析仍存在一些不足,主要体现在以下几个方面:1)能源集线器适用于某时间断面或某时间序列下的能源稳态分析,不考虑能量在传输和转换过程中的损耗,无法考虑能源环节的任何动态以及多时间尺度特性[4];2)能源集线器建立在能源的输入与输出侧不相关的基础上,然而现实中随着信息系统的发展和控制理论的应用,存在着能源输入与输出相关的系统,对于这类系统目前能源集线器无法分析; 3)能源集线器的数学表达局限于数据的离散化,此外,对于耦合矩阵奇异的情况该模型无法处理,存在一定的局限性。

2.2 能源集线器与能量路由器

随着对能源互联网、综合能源系统的探索,能量路由器与能源集线器作为其中的关键要素而逐渐被广大科研工作者所熟知,其中,前者是能源互联网相关技术应用的重要载体,后者是综合能源系统中不同形式能源相互转化的关键,两者具有一定的关联性与差异性,为避免两者的混淆,本文简要地列出了能源集线器与能量路由器的对比,如表1所示。

能源集线器与能量路由器均涉及能源转换与利用,但前者侧重于能源系统的稳态分析,后者面向的是能源互联网信息与能源的交互实体;前者在能源优化调度的分析结果可为后者的实际应用提供一定的辅助信息,而后者所研究的诸如电力电子、信息通讯等部分是前者尚不具备的地方,两者在能源分析领域的有机交互是能量流与信息流深

第12期 王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3297

图8 以能源集线器为支撑骨架的综合能源系统形态 Fig. 8 Integrated energy system with energy hub as the skeleton

表1 能源集线器与能量路由器比较 Tab. 1 Comparison between energy

hub and energy router

关键 概念比较 能源集线器 能量路由器

提出概念 代表性机构

苏黎世联邦理工学院

[40]

美国北卡罗来纳州州立大学

FREEDM 中心[2]

主要组成

包括能源集线器、能源互连

器;其中,能源集线器主要由转换模型、分配模型以及存储模型构成[40]。 固态变压器、能量管理与控制模块、网络通信模块等[43]

主要功能

能源集线器负责能源的转

化、存储、分配;能源互联器实现多种能源的长距离

柔性协同传输[4]。

根据信息流完成能量流的控制;具备能源控制、信息保障、定制化需求管理、网络运行管理的功能,是能源互联网中的

智能控制单元[6]。 所属 学术领域 综合能源系统分析[4]

电力电子,信息通 信等领域[6]。 分类 跨区级能源集线器; 区域级能源集线器; 用户级能源集线器 主干能量路由器[44] 区域能量路由器

[44]

家庭能量路由器[44] 典型 应用场景

电力–天然气–热力综合能源系统能量优化分析[45]

含交直流、可再生能源广泛

接入的配电系统建设[46]

度融合的体现[41],有利于促进未来能源系统的进一步发展。

3 基于能源集线器及其扩展模型的综合能

源系统问题分析

尽管能源集线器模型存在一定不足,但该模型为综合能源领域分析提供了新的思路,基于能源集

线器及其改进模型的相关研究已取得一定进展,促进了不同等级下各类能源系统的有效集成。 3.1 基于能源集线器的能量流分析

目前的综合能源系统中能量流相关研究的关注点侧重于跨区级和区域级综合能源系统的混合潮流分析(multi-carrier power flow ,MCPF),一方面,可通过电力系统、天然气管道系统与热力管网系统的潮流求解得到能源网络信息;另一方面,以混合潮流分析为核心的综合能源系统稳态分析是相关领域研究的基础,所得结果对能源供应商、调度者、用户均有一定的指导意义。

对于电力研究人员,综合能源系统中混合潮流分析有如下几个研究重点:1)对非电力系统的建模;2)探究不同能源系统的潮流求解方法;3)构建能源耦合部分等值模型。混合潮流问题可解的理论根据在于不同能源网络均满足基尔霍夫定律与能量守恒定律,但由于不同能源系统方程的联立增加大量高维非线性方程与决策变量,使得求解问题变得复杂,此时可通过Newton-Raphson 方法或其他迭代算法实现对上述方程的求解。混合潮流的求解可以通过构建混合网络的综合方程、多次迭代进行统一求解,也可通过能源耦合部分的能量等值将混合潮流待求信息分配到不同能源的各自的求解方法进行分立求解。文献[46-47]基于能源集线器对多种能源能量流的转换、分配、存储模型进行了细

3298 中 国 电 机 工 程 学 报 第36卷

致的建模研究。文献[48]类比电力系统潮流分析技术,对跨区级电力–天然气系统能量流建模与求解方法进行阐述。目前国内外对该问题的研究大多集中对跨区级综合能源系统中粗尺度的输电网和输气网之间的相互影响[49],

对区域级系统研究相对较少,尚未充分发掘区域级综合能源系统的“承上启下”的潜力。

以电力、天然气、热力系统为典型能源的综合能源稳态混合潮流模型可通过如下形式表述:

(,,,)(,,,)

(,,,)(,,,)

e g h eh e g h eh e g h eh e g h eh =??

=??

=?

?=?

F x x x x

G x x x x

H x x x x EH x x x x 0000 (3) 式中:F 、G 、H 、EH 分别表示电力系统、天然气系统、热力系统和能源集线器的代数方程;x e 表示以电压、功率为代表的电力系统变量;x g 表示以流量、节点压力为代表的天然气系统变量;x h 表示以热功率、温度为代表的热力系统变量;x eh 表示以分配系数为代表的能源集线器变量。

上述系统彼此之间的耦合可通过耦合判断矩阵CO 进行描述:

e e e g g g h

h

h ???????

???????

???=?

?

???????

??????????

F

G H x x x F G H CO x x x F G H x x x (4)

式中的每个元素代表能源系统对彼此的影响,以电力系统和天然气系统为例,?G /?x e ≠0表示电力系统的因存在燃气轮机等耦合因素使得天然气系统的运行状态受电力系统影响,?F /?x g ≠0表示天然气系统因存在用电设备等耦合因素使得电力系统运行状态依赖于天然气系统的变化。当CO 矩阵每一个元素都不等于零时,上述3个能源系统完全耦合,互相依赖于彼此的运行状态。能源系统的耦合方式分析是能量流分析的基础,不同的耦合方式需考虑不同的混合潮流解法。

在上述分析中,由可再生能源和负荷波动带来的参数不确定性也需要考虑。文献[51]在跨区级综合能源系统中考虑了新能源接入和负荷波动产生的随机性,分析了电力系统–天然气系统的概率最优潮流,其结果对综合能源系统联合调度具有一定的参考意义。在相关分析中,往往采用蒙特卡洛法

对系统的不确定性进行分析,此外,不确定因素彼此之间的相关性也需要考虑。对于可再生能源的随机性,以风力发电为例,通常选取威布尔分布模型描述风速的随机性,即:

1()()exp[()]k k w w w w w w w

k v v

f v c c c ?=

? (5) 式中:w v 为风速;w k 、w c 分别为威布尔分布的形状系数与尺度系数。由此,通过风机输出有功功率

w P 与风速的关系可得:

120,

,,0,

w ci w ci w N

w N N w co w co v v k v k v v v P P v v v v v ≤??+<≤?=?<≤??>? (6)

其中,N P 为风机额定功率;ci v 、N v 、co v 分别为切入风速、额定风速、切出风速;1/()w N ci k P v v =?;

21ci k k v =?。

对于负荷的不确定性,通常采用正态分布描述其不确定性,设L E 为典型能源系统的负荷,则其负荷功率的概率密度函数()L f E 可表示为

2

()()L E f E μ?=

(7)

式中:L E μ为负荷功率的数学期望;L E σ为其标

准差。

3.2 基于能源集线器的优化分析

在混合潮流的基础上,综合能源系统在跨区级和区域级级别的优化问题主要体现在以混合优化潮流(multi-carrier optimal power flow ,MCOPF)为核心的能量交互分析,其优化结果可为较大范围的能量调度提供理论指导。优化潮流这一概念源自电力系统分析,指系统以给定的网络参数作为初始条件,通过调节控制变量使得系统在约束范围内找到优化目标下的最优解,并求出此约束条件下的系统潮流分布。

能源集线器既是能源系统之间的物理耦合集成,又是优化求解的数值转化纽带,起到连接、转化的作用;同时,能源集线器本身也是待优化的成分,其决策变量包含其能源转化效率、能源分配系数等。

混合优化潮流通常选取经济性为目标,例如能源系统总体费用最少、消耗最小。优化约束包括能源系统的潮流等式约束、产能与用能单元约束、转换与储能设备约束,同时需要考虑耦合单元的能量

第12期 王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3299

平衡。文献[52]针对耦合能源系统,结合能源集线器对混合优化潮流进行系统解耦,通过对能源集线器的分配系数分析探究能源互补的协同效应,但该研究中弱化了区域热力网络的建模分析。

混合优化潮流本质上属于含约束的非线性规

划问题,在进行相关求解中,通常有如下假设: 1)能源价格彼此独立;2)系统内只有在转换环节出现能量损耗;3)能源转换效率为常数。

综合能源系统中的混合优化潮流可与电力最优潮流进行类比,在其约束条件中增加其他能源系统的潮流等式约束(体现能源网络能量平衡)、不等式约束(体现设备约束以及系统运行边界)以及能源耦合约束

[49,53]

。对于该类问题,综合能源系统根据

给定的信息,其输入功率、分配系数与能源系统潮流F 、G 、H 等信息可求,该问题可通过如下方式进行定义:

min (,)f x u (8) (,)0

s.t.(,)0=??≤?

g x u h x u (9)

式中:x 为状态变量,包括电力系统中的电压、相角,天然气系统的节点压力,热力系统的流量、温度,能源集线器的能源输入;u 代表控制变量,包括电力系统发电机出力、变压器变比,天然气系统压缩机变比、储气点输出,热力系统的热源出力、热力设备工作温度,能源集线器中分配系数等。

f (x ,u )代表与能源输入和潮流方程等信息相关的目标函数,通常考虑系统经济性最优、损耗最小,能源转换通常由系统潮流得到体现;等式约束

g (x ,u )=

0主要包括能源集线器方程平衡、混合潮流方程平衡、能量耦合等信息,这也是综合能源系统混合潮流构建的难点;不等式约束h (x ,u )≤0包括设备约束、系统运行约束、能源集线器自身约束等信息。

在以上问题中,能源集线器主要体现能量等值与分配的功能,是能源网络耦合的关键组成;而对于综合能源系统中的单个能源集线器也存在优化问题,其的核心是探讨能源最优分配[45](optimal

power dispatch ,OPD)。该问题可通过如下方式进行定义:

min (,,)f P E v (10)

[]min max

min

max

()()0 s.t.01

N R N B ?+??

==??????

≤≤??≤≤?≤≤?P P L +L C S E P P P E E E

v (11) 式中:f (P , E , v )是与能源输入P 、储能E 、分配系数v 相关的目标函数,一般以系统成本最小、损耗或污染排放最少等为优化目标;等式约束以式(2)为核心,表征能源集线器能量输入输出平衡;min P 与P max ,E min 与E max 分别指能源输入和储能出力的

上下界;v 为能源集线器的分配系数。

混合优化潮流有如下的难点:1)耦合系统的复杂性使得决策变量大幅增加,优化参数的维数成为相关优化问题重中之重,对优化算法形成巨大考验;2)在含耦合环节的系统中,如何对含不同能源系统复杂潮流方程的等式约束构建,需要仔细分析;3)综合能源系统存在时间尺度不统一的情况,快慢系统的能量交互、信息选取与系统分解需要深入分析;4)耦合系统存在离散变量与连续变量,优化过程需统一考虑。

在以上基于混合潮流的研究基础上,一些源自电力系统分析的研究思路被扩展到综合能源系统中,文献[54]考虑了含有天然气系统静态安全约束的电力系统可用输电能力计算,进行了电力?天然气综合系统的连续潮流分析,即:

max λ (12)

min

max ()0

s.t.()E I f g g g λλ=??≤≤?V,θ,π,V,θ,π, (13)

式中:λ为可变负荷因子;f E {V , θ, π, λ}=0为电力–天然气系统稳态方程,其变量包括电力系统的电压

V 与相角θ,天然气系统的节点压力π;g min ≤g I (V ,

θ, π, λ)≤g min 表示含电力系统与天然气系统的静态

安全约束不等式。由此,可以得出,电力?天然气系统的静态安全域C 与电力系统静态安全域A 和天然气系统静态安全域B 之间满足如下关系:C =A ∩B ={x |x ∈A 且x ∈B }。

混合优化潮流的进一步探讨,可以以下角度进行分析:结合能源利益体的差异性和能源需求的多样性,相关优化问题往往不是单目标优化,含耦合条件约束的多目标优化(例如经济性最优和碳排放最少的多目标优化)具有研究价值;此外,综合能源系统的优化往往是多层级的,其层级的划分既可以是设备、单元、网络的划分,也可以根据区域地理进行多层划分。

3.3 基于能源集线器的规划分析

综合能源系统的规划需结合现有的能源政策、区域特征以及供需特性等因素,打破以往的单一 能源优化思维局限;既需要协同考虑不同种类能源

3300 中国电机工程学报第36卷

整体最优、可再生能源有效接入、能源损耗最低等系统问题,也需要考虑能源转换单元约束、用能元件使用效率特性、终端设备污染排放等设备级问题。

目前国内外已含有大量能源规划模型,例如MARKAL模型、LEAP模型,文献[55-56]对上述模型给予了较为详细的介绍;文献[57]考虑了经济成本和碳排放因素,建设性地提出了电力–天然气耦合系统协同规划的研究框架;文献[58]考虑了含不确定因素的能源规划问题,提出了多阶段区间一随机能源模型。但上述研究对含多种能源的耦合互动以及可再生能源的接入考虑较少[55],能源集线器的应用为上述问题的解决提供新的思路,如图9所示。

A B

能源网络能源需求

图9 一种基于能源集线器的综合能源系统规划模型[42] Fig. 9 An integrated energy system planning

model based on energy hub[42]

这种规划模型采用前文所述的考虑可再生能源的改进能源集线器,将每一个能源集线器作为一个能源耦合单元;对规划区域进行能源网络分级,每个能源集线器供应能源网络中次级的能源网络,从而使得整个能源网络可以表示成以能源集线器为节点的多层规划模型。该模型体现由底至上的优化思想,先从最底层级能源集线器进行分析,逐层向上优化,直至顶层。该模型可以在多层级网络之间传递能源状态、设备状态以及可再生能源等变化信息,上层级的负荷可以通过低层级所需能量进行描述。在此基础上,可利用优化结果对能源线路、设备种类、属性、投运情况以及储能应用等问题进行进一步分析。这种模型适用于不同区域或同一区域的不同层级的综合能源系统规划分析。

3.4 基于能源集线器的需求侧管理分析

综合能源系统中用户侧的需求日益多样,能源需求的增加以及不同能源的峰谷特性为能源互联网时代下的需求侧管理带来挑战。目前对用户级综合能源系统的需求侧管理分析处于起步阶段,能源互济、价格博弈等理念尚未广泛推广。在相关研究中,文献[59]以减少用户用能成本为目标,通过应用能源集线器对含CHP和电动汽车的智能家庭进行能量管理分析,对能源集线器内的能源转换和消耗进行量化;文献[60]考虑了用户决策的不确定性,将需求响应模块作为一个单元嵌入到能源集线器中,建立了基于随机模型的多能源协同需求响应模型;文献[61]将需求侧管理的信息变化融入到能源集线器,改进了其数学表达形式。

传统的需求侧管理技术往往仅考虑单一的能源网络,并建立在用户含有可调负荷的基础上,存在一定的弊端。然而,对于含单一功能网络(例如电力)的用户来说,如果其负荷不可调,或者用户因舒适度等原因不愿将其家庭设备(例如洗衣机、洗碗机等)停止或延缓工作,此时用户难以参与需求侧管理中。

针对上述问题,一种可行的研究思路是构建综合需求侧管理策略(integrated demand side management,IDSM)[62],其物理载体是具有用户侧特性和智能量测功能的智能能源集线器,该模型在原有的民用型能源集线器基础上增加信息流,允许用户监视并控制所用能源,使其具有自优化功能,如图10所示。智能能源集线器中装载智能电表、传感器等智能设备,智能电表与设备之间通过局域网进行沟通,采用ZigBee,、Z-Wave、KNX等通讯协议。

热水器空调其他

.

.

图10 智能能源集线器

Fig. 10 Smart energy hub

综合需求侧管理策略的核心思想是在充分利用不同能源的价格特性、供应特性和耦合特性的基础上,用户既可以通过转移其能源消耗的成分,或通过改变其消费的能源种类来参与需求侧管理计划。在能源互联网中,综合需求侧管理策略可通过

第12期 王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3301

智能能源集线器集群来得到具体实现,云计算平台以及大数据中心可保证智能能源集线器彼此之间以及智能能源集线器与设备之间的信息传递。该策略基于能源转换的灵活性将多种能源综合考虑,在保证用户舒适度的情况下,减少单一网络的峰谷比,通过协同优化每个智能能源集线器的能源输入,达到经济最优的目的,体现能源网络的互联互济。

4 基于能源集线器能量流分析算例

为进一步阐述能源集线器在区域综合能源系统稳态分析中的应用,本文选取一种基于能源集线器的综合能源系统模型,如图11所示。电力系统

(IEEE39节点系统)与天然气系统(比利时20节点天

然气系统[63])通过以能源集线器(其参数详见附录中表A1)为核心的能源耦合环节进行能量交互,形成跨区级电力–天然气综合能源系统。

首先对该能源系统的耦合特性进行分析,通过式(4)以及图11中4种典型能源集线器的结构可知,电力系统与天然气系统处于完全耦合状态,其能源需求可通过多种形式的能源转换与分配进行供给,这种灵活性为综合能源系统提供能源优化空间;同时,能源系统可通过能源集线器进行相互支撑,例如,天然气系统可通过能源集线器4#中的燃气轮机对电力系统进行支撑,电力系统向天然气系统 提供电力压缩机(天然气系统节点17-18之间)所需功率。

在基于能源集线器的综合能源系统稳态分析

CHP 1e 23

图11 基于能源集线器的综合能源互连网络模型

Fig. 11 Integrated energy interconnection network model based on energy hub

中,能量流问题是众多相关分析的基础,能源集线器模型的构建是其中的关键,以能源集线器2#为

例,其数学模型如式(14)所示。

T

222222(1)0e e AC GF g h P L P L ληλη

η??

?????=??????????????????

(14) 式中:L 与P 分别代表能源集线器的输出与输入;

λ2表示能源分配系数,即λ2P e 2为空调系统所用的电功率;ηT 、ηAC 与ηGF 为变压器、空调系统与燃气锅

炉的能源转换效率,在此模型基础上可以进行更加深入的优化参数的分析工作。

在能源集线器模型构建的基础上,结合电力系统与天然气系统的潮流计算,可得出能源系统耦合后的系统状态,其计算结果如图12与13所示。由

电压标幺值

非耦合状态 耦合状态

11337323 3557911151719 21 25 27 29 31 33 39

电力系统节点

1.08

1.041.000.96

图12 电力系统能量流分析结果 Fig. 12 Energy flow analysis of power system

于电力?天然气系统的能源转换、消耗环节的耦合作用,耦合点负荷较之独立电力或天然气系统有所增加,导致耦合点电压、压力水平下降,这是耦合能源系统一个比较典型的特征。

同时,具有一定的调节作用的能源供应单元(例

3302

中 国 电 机 工 程 学 报

第36卷

天然气节点压力/b a r

耦合节点

非耦合状态 耦合状态

天然气系统节点

耦合节点

耦合节点

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19

80 60 40 40 20 0

图13 天然气系统能量流分析结果

Fig. 13 Energy flow analysis of natural gas system

如电力系统发电机、天然气系统中的气源)附近上述变化则相对较小,说明能源供应单元对于电压、压力的支撑作用,可以看出,合理选择能源供应单元位置和容量,是综合能源系统规划的重要研究方向。

在上述问题分析可看出,能源集线器是能源转化与分配的枢纽,也是能源信息数值交互的核心,结合丰富的能源供给场景的设计,对其有效建模和优化分析,将有利于提高综合能源系统整体的综合利用率,增加系统供能稳定性和可靠性。

5 结论与展望

区域综合能源系统是能源互联网的在能源协同、互济等方面的具体体现。本文首先对综合能源系统进行跨区级、区域级和用户级的层次划分,以电力、天然气、热力典型能源系统为研究对象,在总结归纳综合能源系统关键组件的基础上,应用能源集线器对综合能源系统稳态问题进行建模,对综合能源系统中的存在的能量流、优化、规划、需求侧管理等问题进行探讨,并结合算例对基于能源集线器的能量流分析进行阐述,旨在提供一种多能源协同利用的研究思路。

目前综合能源系统相关研究大多仍停留在稳态分析层面上,现有的统一模型无法考察能源系统的动态特性与多时间尺度特性;对综合能源系统安全稳定运行边界以及连锁故障隐患的分析较少,缺乏统一的量化指标;对能源市场的构建仍处于初步阶段。后续将针对综合能源系统统一建模理论与仿真技术,动态和安全性分析技术、规划与优化运行技术等方面开展相关研究。

参考文献

[1] 王成山,王守相.分布式发电供能系统若干问题研究

[J].电力系统自动化,2008,32(20):1-4,31. Wang Chengshan ,Wang Shouxiang .Study on some key problems related to distributed generation systems [J].Automation of Electric Power Systems ,2008,32(20):

1-4,31(in Chinese).

[2] Huang A Q ,Crow M L ,Heydt G T ,et al .The future

renewable electric energy delivery and management

(FREEDM) system :the energy internet[J].Proceedings of the IEEE ,2011,99(1):133-148.

[3] 余晓丹,徐宪东,陈硕翼,等.综合能源系统与能源互

联网简述[J].电工技术学报,2016,31(1):1-13.

Yu Xiaodan ,Xu Xiandong ,Chen Shuoyi ,et al .A brief review to integrated energy system and energy internet [J].Transactions of China Electrotechnical Society ,2016,31(1):1-13(in Chinese).

[4] 贾宏杰,王丹,徐宪东,等.区域综合能源系统若干问

题研究[J].电力系统自动化,2015,39(7):198-207. Jia Hongjie ,Wang Dan ,Xu Xiandong ,et al .Research on some key problems related to integrated energy systems[J].Automation of Electric Power Systems ,2015,39(7):198-207(in Chinese).

[5] 田世明,栾文鹏,张东霞,等.能源互联网技术形态与

关键技术[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3482-3494.

Tian Shiming ,Luan Wenpeng ,Zhang Dongxia ,et al .Technical forms and key technologies on energy internet[J].Proceedings of the CSEE ,2015,35(14):3482-3494(in Chinese).

[6] 曹军威,孟坤,王继业,等.能源互联网与能源路由器

[J].中国科学:信息科学,2014,44(6):714-727. Cao Junwei ,Meng Kun ,Wang Jiye ,et al .An energy internet and energy routers[J].Scientia Sinica :Informationis ,2014,44(6):714-727(in Chinese). [7] 李洋,吴鸣,周海明,等.基于全能流模型的区域多能

源系统若干问题探讨[J].电网技术,2015,39(8):2230-2237.

Li Yang ,Wu Ming ,Zhou Haiming ,et al .Study on some key problems related to regional multi energy system based on universal flow model[J].Power System Technology ,2015,39(8):2230-2237(in Chinese). [8] 王一振,赵彪,袁志昌,等.柔性直流技术在能源互联

网中的应用探讨[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3551-3560.

Wang Yizhen ,Zhao Biao ,Yuan Zhichang ,et al .Study of the application of VSC-based DC technology in energy internet[J].Proceedings of the CSEE ,2015,35(14):3551-3560(in Chinese).

[9] 蒲天骄,刘克文,陈乃仕,等.基于主动配电网的城市

能源互联网体系架构及其关键技术[J].中国电机工程学报,2015,35(14):3511-3521.

Pu Tianjiao ,Liu Kewen ,Chen Naishi ,et al .Design of ADN based urban energy internet architecture and its technological issues[J].Proceedings of the CSEE ,2015,35(14):3511-3521(in Chinese).

第12期王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3303

[10] 杨国华,朱向芬,周鑫,等.基于遗传算法的风电混合

储能容量优化配置[J].电气传动,2015,45(2):50-53.

Yang Guohua,Zhu Xiangfen,Zhou Xin,et al.Hybrid

energy storage capacity optimization for independent wind

generation system based on genetic algorithm[J].Electric

Drive,2015,45(2):50-53(in Chinese).

[11] 盛万兴,史常凯,孙军平,等.智能用电中自动需求响

应的特征及研究框架[J].电力系统自动化,2013,

37(23):1-7.

Sheng Wanxing,Shi Changkai,Sun Junping,et

al.Characteristics and research framework of automated

demand response in smart utilization[J].Automation of

Electric Power Systems,2013,37(23):1-7(in Chinese).[12] 王德文,孙志伟.电力用户侧大数据分析与并行负荷预

测[J].中国电机工程学报,2015,35(3):527-537.

Wang Dewen,Sun Zhiwei.Big data analysis and parallel

load forecasting of electric power user side [J].Proceedings of the CSEE,2015,35(3):527-537(in

Chinese).

[13] 和敬涵,谢毓毓,叶豪东,等.电动汽车充电模式对主

动配电网的影响[J].电力建设,2015,36(1):97-102.

He Jinghan,Xie Yuyu,Ye Haodong,et al.Influence of

electric vehicles charging modes on active network distribution[J].Electric Power Construction,2015,36(1):

97-102(in Chinese).

[14] 周浩,魏学好.天然气发电的环境价值[J].热力发电,

2003,32(5):2-5.

Zhou Hao,Wei Xuehao,The environmental value of

power generation by using natural gas[J].Thermal Power

Generation,2003,32(5):2-5(in Chinese).

[15] 王涛,宋巍.冷热电联产技术的探讨[J].应用能源技术,

2010(3):35-38.

Wang Tao,Song Wei.Discussion on the technologies of

combined cooling,heating and power[J].Applied Energy

Technology,2010(3):35-38(in Chinese).

[16] 邓浩.光伏与微型燃气轮机混合微网建模及控制策略研

究[D].重庆:重庆大学,2011.

Deng Hao.Research on modeling and control strategies of

Pv and microturbine hybrid microgrid[D].Chongqing:

Chongqing University,2011(in Chinese).

[17] Al-Hinai A,Feliachi A.Dynamic model of a microturbine

used as a distributed generator[C]//Proceedings of the

Thirty-Fourth Southeastern Symposium on System Theory.Huntsville,AL,USA:IEEE,2002:209-213.[18] Freitas W,Asada E,Morelato A,et al.Dynamic

improvement of induction generators connected to distribution systems using a DSTATCOM[C]//Proceedings

of International Conference on Power System Technology.Kunming,China:IEEE,2002,1:173-177.[19] Nagpal M,Moshref A,Morison G K,et al.Experience

with testing and modeling of gas turbines[C]//Proceedings

of IEEE Power Engineering Society Winter Meeting.Columbus,OH:IEEE,2001,2:652-656.[20] 王成山,马力,郭力.微网中两种典型微型燃气轮机运

行特性比较[J].天津大学学报,2009,42(4):316-321.

Wang Chengshan,Ma Li,Guo Li.Comparison of

operation characteristics between two types of microturbines in microgrid[J].Journal of Tianjin

University,2009,42(4):316-321(in Chinese).

[21] Xu X,Jia Hongjie,Chiang H D,et al.Dynamic modeling

and interaction of hybrid natural gas and electricity supply

system in microgrid[J].IEEE Transactions on Power

Systems,2015,30(3):1212-1221.

[22] 高鹏,宋泓明,赵忠德,等.天然气管网与电力网络的

比较和启示[J].国际石油经济,2012,20(8):63-67.

Gao Peng,Song Hongming,Zhao Zhongde,et

al.Comparison of natural gas pipeline network and the

electric grid and their lessons[J].International Petroleum

Economics,2012,20(8):63-67(in Chinese).

[23] Qadrdan M,Abeysekera M,Chaudry M,et al.Role of

power-to-gas in an integrated gas and electricity system in

Great Britain[J].International Journal of Hydrogen

Energy,2015,40(17):5763-5775.

[24] Li Tao,Eremia M,Shahidehpour M.Interdependency of

natural gas network and power system security[J].IEEE

Transactions on Power Systems,2008,23(4):1817-1824.[25] Shahidehpour M,Fu Yong,Wiedman T.Impact of natural

gas infrastructure on electric power systems [J].Proceedings of the IEEE,2005,93(5):1042-1056.[26] Chaudry M,Jenkins N,Strbac G.Multi-time period

combined gas and electricity network optimization

[J].Electric Power Systems Research,2008,78(7):

1265-1279.

[27] 徐长鸿,李培强,李欣然,等.温控负荷对电力系统低

频振荡的影响[J].电工电能新技术,2013,32(2):58-62.

Xu Changhong,Li Peiqiang,Li Xinran,et al.Effects of

thermostatically controlled load on low-frequency

oscillations in power systems[J].Advanced Technology of

Electrical Engineering and Energy,2013,32(2):58-62(in

Chinese).

[28] 王丹,范孟华,贾宏杰.考虑用户舒适约束的家居温控

负荷需求响应和能效电厂建模[J].中国电机工程学报,

2014,34(13):2071-2077.

Wang Dan,Fan Menghua,Jia Hongjie.User comfort

constraint demand response for residential thermostatically-controlled loads and efficient power plant

modeling[J].Proceedings of the CSEE,2014,34(13):

2071-2077(in Chinese).

[29] 王成山,刘梦璇,陆宁.采用居民温控负荷控制的微网

联络线功率波动平滑方法[J].中国电机工程学报,2012,

3304 中国电机工程学报第36卷

32(25):36-43.

Wang Chengshan,Liu Mengxuan,Lu Ning.A tie-line

power smoothing method for microgrid using residential

thermostatically-controlled loads[J].Proceedings of the

CSEE,2012,32(25):36-43(in Chinese).

[30] 徐长鸿.考虑温控负荷影响的电力系统稳定性研究

[D].长沙:湖南大学,2012.

Xu Changhong.Research on power system stability

considering thermostatically controlled load

[D].Changsha:Hunan University,2012(in Chinese).

[31] Awad B,Chaudry M,Wu Jianzhong,et al.Integrated

optimal power flow for electric power and heat in a

microgrid[C]//Proceedings of the 20th International

Conference and Exhibition on Electricity Distribution-

prat.Prague,Czech Republic:IEEE,2009:1-4.[32] 徐乾耀,康重庆,江长明,等.多时空尺度风电消纳体

系初探[J].电力系统保护与控制,2013,41(1):28-32.

Xu Qianyao,Kang Chongqing,Jiang Changming,et

al.Preliminary analysis on wind power accommodation

system from multiple temporal and spatial scale

perspective[J].Power System Protection and Control,

2013,41(1):28-32(in Chinese).

[33] 张宏韬,赵有璟,张萍,等.硝酸熔盐储热材料在太阳

能利用中的研究进展[J].材料导报,2015,29(1):54-60.

Zhang Hongtao,Zhao Youjing,Zhang Ping,et

al.Research progress of molten Nitrate salts with

application to solar energy utilization[J].Materials

Review,2015,29(1):54-60(in Chinese).

[34] Herrando M,Markides C N,Hellgardt K.A UK-based

assessment of hybrid PV and solar-thermal systems for

domestic heating and power:system performance

[J].Applied Energy,2014,122:288-309.

[35] Balamurugan K,Srinivasan D.Review of power flow

studies on distribution network with distributed generation

[C]//Proceedings of the Ninth International Conference on

Power Electronics and Drive Systems(PEDS).Singapore:

IEEE,2011:411-417.

[36] Kuosa M,Kontu K,M?kil? T,et al.Static study of

traditional and ring networks and the use of mass flow

control in district heating applications[J].Applied

Thermal Engineering,2013,54(2):450-459.

[37] Rosa A D,Boulter R,Church K,et al.District

heating(DH) network design and operation toward a

system-wide methodology for optimizing renewable

energy solutions(SMORES) in Canada:a case study

[J].Energy,2012,45(1):960-974.

[38] Fedorov M.Parallel implementation of a steady state

thermal and hydraulic analysis of pipe networks in

OpenMP[M]//Wyrzykowski R,Dongarra J,Karczewski

K,et al.Parallel Processing and Applied

Mathematics.Berlin Heidelberg:Springer,2010:

360-369.

[39] Liu Xuezhi,Wu Jianzhong,Jenkins N,et al.Combined

analysis of electricity and heat networks[J].Applied

Energy,2015,162:1238-1250.

[40] Geidl M,Koeppel G,Favre-Perrod P,et al.Energy hubs

for the future[J].IEEE Power and Energy Magazine,

2007,5(1):24-30.

[41] 王毅,张宁,康重庆.能源互联网中能量枢纽的优化规

划与运行研究综述及展望[J].中国电机工程学报,2015,

35(22):5669-5681.

Wang Yi,Zhang Ning,Kang Chongqing.Review and

prospect of optimal planning and operation of energy hub

in energy internet[J].Proceedings of the CSEE,2015,

35(22):5669-5681(in Chinese).

[42] Adamek F.Optimal multi energy supply for regions with

increasing use of renewable resources[C]//Proceedings of

the IEEE Energy 2030 Conference.Atlanta,GA:IEEE,

2008:1-6.

[43] Xu Yi,Zhang Jianhua,Wang Wenye,et al.Energy router:

architectures and functionalities toward energy internet

[C]//Proceedings of IEEE International Conference on

Smart Grid Communications.Brussels:IEEE,2011:

31-36.

[44] 宗升,何湘宁,吴建德,等.基于电力电子变换的电能

路由器研究现状与发展[J].中国电机工程学报,2015,

35(18):4559-4570.

Zong Sheng,He Xiangning,Wu Jiande,et al.Overview

of power electronics based electrical energy router

[J].Proceedings of the CSEE,2015,35(18):4559-4570(in

Chinese).

[45] Geidl M,Andersson G.Optimal power flow of multiple

energy carriers[J].IEEE Transactions on Power Systems,

2007,22(1):145-155.

[46] 盛万兴,段青,梁英,等.面向能源互联网的灵活配电

系统关键装备与组网形态研究[J].中国电机工程学报,

2015,35(15):3760-3769.

Sheng Wanxing,Duan Qing,Liang Ying,et al.Research

of power distribution and application grid structure and

equipment for future energy internet[J].Proceedings of the

CSEE,2015,35(15):3760-3769(in Chinese).

[47] Geidl M,Andersson G.Optimal coupling of energy

infrastructures[C]//Proceedings of the IEEE Lausanne

Power Tech.Lausanne:IEEE,2007:1398-1403.[48] Geidl M,Andersson G.A modeling and optimization

approach for multiple energy carrier power flow[C]//

Proceedings of the IEEE Russia Power Tech.St.Petersburg:IEEE,2005:1-7.

[49] Li Qing,An S,Gedra T W.Solving natural gas loadflow

problems using electric loadflow techniques[C]//

第12期王伟亮等:能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述 3305

Proceedings of the North American Power Symposium.Columbia:University of Missouri-Rolla,

2003.

[50] Erdener B C,Pambour K A,Lavin R B,et al.An

integrated simulation model for analysing electricity and

gas systems[J].International Journal of Electrical Power

& Energy Systems,2014,61:410-420.

[51] 孙国强,陈霜,卫志农,等.计及相关性的电-气互联

系统概率最优潮流[J].电力系统自动,2015,39(21):

11-17.

Sun Guoqiang,Chen Shuang,Wei Zhinong,et

al.Probabilistic optimal power flow of combined natural

gas and electric system considering correlation [J].Automation of Electric Power Systems,2015,39(21):

11-17(in Chinese).

[52] Moeini-Aghtaie M,Abbaspour A,Fotuhi-Firuzabad M,

et al.A Decomposed solution to multiple-energy carriers

optimal power flow[J].IEEE Transactions on Power

Systems,2014,29(2):707-716.

[53] An S,Li Qing,Gedra T W.Natural gas and electricity

optimal power flow[C]//Proceedings of the IEEE PES

Transmission and Distribution Conference and Exposition.Dallas,TX,USA:IEEE,2003,1:138-143.[54] Wei Zhinong,Chen Sheng,Sun Guoqiang,et

al.Probabilistic available transfer capability calculation

considering static security constraints and uncertainties of

electricity–gas integrated energy systems[J].Applied

Energy,2015,167:305-316.

[55] 吉平,周孝信,宋云亭,等.区域可再生能源规划模型

述评与展望[J].电网技术,2013,37(8):2071-2079.

Ji Ping,Zhou Xiaoxin,Song Yunting,et al.Review and

prospect of regional renewable energy planning models

[J].Power System Technology,2013,37(8):2071-2079(in

Chinese).

[56] 刘贞,张希良,高虎,等.区域可再生能源规划基本框

架研究[J].中国能源,2010,32(2):38-41.

Liu Zhen,Zhang Xiliang,Gao Hu,et al.Research on basic

framework of regional renewable energy planning [J].Energy of China,2010,32(2):38-41(in Chinese).[57] Qiu Jing,Dong Zhaoyang,Zhao Junhua,et al.Low carbon

oriented expansion planning of integrated gas and power

systems[J].IEEE Transactions on Power Systems,2015,

30(2):1035-1046.

[58] 李延峰.不确定优化方法在能源规划中的应用[D].北

京:华北电力大学(北京),2010.

Li Yanfeng.Inexact optimization methods and its

application to energy planning[D].Beijing:North China

Electric Power University(Beijing),2010(in Chinese).[58] Rastegar M,Fotuhi-Firuzabad M,Lehtonen M.Home load

management in a residential energy hub[J].Electric Power

Systems Research,2015,119:322-328.

[60] Neyestani N,Yazdani-Damavandi M,Shafie-Khah M,

et al.Stochastic modeling of multienergy carriers

dependencies in smart local networks with distributed

energy resources[J].IEEE Transactions on Smart Grid,

2015,6(4):1748-1762.

[61] Kienzle F,Ah?in P,Andersson G.Valuing investments in

multi-energy conversion,storage,and demand-side

management systems under uncertainty[J].IEEE

Transactions on Sustainable Energy,2011,2(2):194-202.[62] Sheikhi A,Rayati M,Bahrami S,et al.Integrated demand

side management game in smart energy hubs[J].IEEE

Transactions on Smart Grid,2015,6(2):675-683.[63] De Wolf D,Smeers Y.The gas transmission problem

solved by an extension of the simplex algorithm

[J].Management Science,2000,46(11):1454-1465.

附录A

表A1能源集线器中关键设备参数[45]

Tab. A1 Parameters of key elements in energy hub[45]变量含义数值

ηT变压器转换效率 1 ηAC空调系统电热转换效率 6

CHP

ge

ηCHP系统中气转电效率 0.3

CHP

gh

ηCHP系统中气转热效率 0.4

ηGF燃气锅炉能源转换效率 0.75

收稿日期:2016-01-07。

作者简介:

王伟亮(1990),男,博士研究生,主要

研究方向为综合能源系统分析,智能优化

计算,wweiliang@https://www.doczj.com/doc/0f6470452.html,;

王丹(1981),男,副教授,工程师,主

要从事智能配电系统分析、综合能源系统

分析,需求侧响应方面的研究工作,通信

作者,wangdantjuee@https://www.doczj.com/doc/0f6470452.html,;

贾宏杰(1973),男,博士,教授,主要

从事大电网稳定性分析、电网规划、新能

源集成等研究工作,hjjia@https://www.doczj.com/doc/0f6470452.html,。

王伟亮

(责任编辑吕鲜艳)

高中区域地理中国地理练习题

中国地理 、选择题 (2014 ·安徽)2013 年12月,安徽省人民政府颁布《安徽省主体功能区规划》(主要规划目标到2020年),从开发内容上将全省划分为农产品主产区、城市化地区和重点生态功能区(下图)。完成1~2 题。 1.图中代表重点生态功能区、城市化地区、农产品主产区的分别是() A.Ⅰ、Ⅱ、ⅢB.Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ C.Ⅱ、Ⅲ、ⅠD.Ⅲ、Ⅰ、Ⅱ 【答案】D 【解析】本题考查了土地利用方式。生态功能区的生态功能突出,主要分布山地等区域,因此图中Ⅲ为生态功能区;安徽省城市化水平相对较低,城市用地比重较小,农业用地比重较大,故图中Ⅰ为城市化地区,Ⅱ为农产品主产区,选项D 正确。

2.三类区域中() A.区间人口迁移主要由Ⅱ区迁往Ⅰ区 B.铁路建设成本Ⅱ区一般大于Ⅲ区 C.商业网点密度Ⅲ区一般大于Ⅰ区 D.承接省外产业转移的主要是Ⅱ区 【答案】A 【解析】本题考查了区域发展状况。安徽城市化速度较快,人口主要由农村迁入城市,即由Ⅱ区迁往Ⅰ区,选项A 正确。铁路建设在山区成本较高,平原地区成本较低,故铁路建设成本Ⅱ区一般小于Ⅲ区,选项B 错误;商业网点密度山区小于平原,农村小于城市,因此Ⅲ区商业网点一般小于Ⅰ区,选项C 错误;承接省外产业转移的是城市地区,即Ⅰ区,选项D 错误。 (2014 ·安徽)1958 年竺可桢在《中国的亚热带》一文中指出:我国亚热带北界接近34°N,即淮河、秦岭、白龙江一线直至104°E;南界横贯台湾中部和雷州半岛南部??。完成3~4 题。 3.我国亚热带在34°N以南、104°E以西分布范围小,主要影响因素是( ) A.纬度位置B.地形 C.季风D.海陆外置 【答案】B 【解析】本题考查了气候分布及影响因素。我国34°N 以南、104°E以西大部分为青藏高原,受青藏高原地势影响,形成独特的高山高原气候,因此导致亚热带季风气候分布范围小,选项 B 正确。 4.北半球亚热带在我国分布总体偏南,是因为我国( ) A.冬季气温南高北低

高二区域地理试题(中国部分)

抚顺市十二中学2013—2014学年度上学期期中考试 高二地理试卷(中国地理综合)组题人:姜囯忠 一、单项选择题(每小题1分,共70分) 1.下列叙述不是我国地形地势特点的是() A.地势西高东低,呈阶梯状分布 B.地形复杂多样 C.山地主要集中在第三级阶梯 D.山区面积广大 2.秦岭—淮河是我国一条重要的地理分界线,下列界线与它大体一致的是() ①暖温带和中温带的界线②年平均气温0℃等温线 ③800毫米年等降水量线④湿润地区与半湿润地区的分界线 A.①③ B.①② C.②④ D.③④ 3.下列四大高原中,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生较频繁的是() A.云贵高原 B.青藏高原 C.黄土高原 D.内蒙古高原 4.我国不少山脉走向不仅控制了主要河流的走向,还是这些河流的分水岭,如长江与珠江的分水岭是() A.天山 B.阴山 C.秦岭 D.南岭 某学校利用暑假期间带领学生进行夏令营活动,他们分别考察了下图中A、B、C、D四地,根据图中信息(图中黑粗线为铁路线)。回答5~6题。 5.同学们考察A城和B城后发现两城主要工业部门不同,A、B两城主要工业部门分别是() A.棉纺织工业、毛纺织工业 B.毛纺织工业、棉纺织工业 C.钢铁工业、毛纺织工业 D.化学工业、钢铁工业 6.同学们到达C山脉时发现该山脉两侧景观明显不同,造成C山脉两侧景观不同的主要要素是() A.热量 B.降水 C.海拔 D.人类活动 7.关于下图中四个省区叙述正确的是() A.四个省区由北而南的排序是①②③④ B.四处省区中没有一个濒临海洋 C.四个省区彼此之间互不相邻 D.图中①省位于四川省北边 8.黄河、长江干流都流经的省级行政区和地形区有() A.青海、西藏和青藏高原 B.四川、甘肃和四川盆地 C.青海、四川和青藏高原 D.青海、甘肃和黄土高原 水资源人口总数耕地资源 东北 5.56℅8.76℅16.97℅ ①46.44℅19.55℅14.44℅ ②33.72℅38.64℅25.1℅ ③ 6.14℅26.02℅31.9℅ ④8.14℅7.03℅11.9℅ A.东南、西南、华北、西北 B.西南、东南、华北、西北 C.东南、西南、西北、华北 D.西南、东南、西北、华北10.①、②、③、④所对应的地区中,人均耕地资源最少的是() A.① B.② C.③ D.④ 11.关于甲、乙两区域河流特征的描述,不正确的是( ) A.甲区域以冰雪融水补给为主,乙区域以雨水补给为主 B.甲区域以内流河为主,乙区域以外流河为主 C.甲区域以春汛为主,乙区域以夏汛为主 D.甲区域水系呈向心状,乙区域水系呈放射状 12.甲、乙两区域分别盛产棉花和天然橡胶,其共同的区位优势是( ) ①夏季热量充足②劳动力价格较低③农业科技发达④农业机械化程度高 A.①③ B.①② C.②③ D.③④13.我国冬季南北温差很大,这是由于() ①太阳辐射的南北差异②离海远近的不同③大气环流的影响④山脉的作用 A、①②③ B、②③④ C、①②④ D、①③④ 左下图是2012年4月18日8时-4月19 日8时我国部分地区降水分布示意图。读图回答14—15题。 14.形成图示地区降水的主要原因是() A.高压脊控制 B.锋面活动 C.反气旋过境 D.热带气旋影响 15.若图示降水持续多日,最易发生洪涝的地区是()

能源互联网发展趋势及展望

能源互联网发展趋势及展望 一、导论 能源互联网是互联网技术、能源技术与现代电力系统的结合,是信息技术与能源电力技术融合发展的必然趋势。因此如果以开放、互联、对等、分享的原则对电力系统网络进行重构,可以提高电网安全性和电力生产的效率,使得能源互联网内可以跟互联网一样信息分享无比便捷。在能源互联网提出来前,智能电网概念已经得到业内认可,智能电网的理论都已经非常成熟,从手段、理念到目标都非常清晰。正因如此,去年国家发改委和能源局出台了智能电网的有关指导性文件。 在智能电网的基础上,让互联网和智能电网深度融合,才会走向能源互联网。能源互联网不能简单认为是能源修饰互联网。如果简单从字面理解,能源互联网更多指向二次能源甚至新能源的互联网,这不全面。能源互联网应该是让包括新能源、非化石能源在内的更多的创新性能源技术,在互联网背景下的信息时代,整合得更坚实有力。能源互联网是互联网理念在能源领域的应用,但其并非能源与互联网的简单相加,而是一种新型的信息与能源深度融合的“广域网”,它以现有的大电网作为“主干网”,并以微网和分布式能源等能量自治单元为“局域网”,构建开放、互联、对等和分享的信息与能源一体化架构,以真正实现能量的按需分配与动态平衡使用,最大限度地灵活接入分布式可再生能源。通过信息化和智能化,智能电网力图在一定程度上解决电力系统自身的问题,提高设备的利用率、安全可靠性、电能质量等等,而能源互联网的基本出发点则是要解决未来大规模分布式能源和可再生能源与用户之间的开放互联问题,互联式的电网是最可行的方式。因此,能源互联网的核心在于能量的交换,信息通信控制是为了更好地支撑,信息物理融合在能源互联网中也非常重要。 形象地说,其实未来能源互联网的场景也很容易理解,就是源的极端动态(如间歇性的可再生能源达到50%以上)、负载动态加上个性化需求(如电能质量等),那么应如何构建能源互联网?能源互联网在一定程度上可以借鉴互联网的理念和技术,实现能量的交换。事实上,互联网从一开始面对的就是这样的需求——信息随时要求开放的接入(“源”是动态且开放的)、用户要求随时随地获取信息(“用”是动态且内容不断变化的),而且互联网需求的增长也非常迅速,应该说互联网架构演进到今天,虽然还存在很多问题,但基本上满足了这样的需求。 二、用户端 能源互联网,首先用户端就要联上网。“智能电表”的概念应运而生。智能电表是什么?智能电表是智能电网的智能终端和数据入口,为了适应智能电网,智能电表具有双向多种费率计量、用户端实时控制、多种数据传输模式、智能交互等多种应用功能。智能电表在智能电网数据资源整合中扮演着重要角色。在国家的“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流等十大领域重点部署,其中智能电网总投资预计达2万亿元,位居首位。2015年8月,发改委7个物联网立项中首个验收工程“国家智能电网管理物联网应用示范工程”验收成功。之后国家能源局印发的《配电网建设改造行动计划(2015—2020年)》提出“推进用电信息采集全覆盖”、“2020年,智能电表覆盖率达到90%”以及“以智能电表为载体,建设智能

智慧能源管理系统

智慧能源管理系统 LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】

智慧能源管理系统 一、建筑能源管理系统................................................... 系统概述............................................................. 法规要求............................................................. 设计依据............................................................. 核心理念............................................................. 优势特点............................................................. 建设目标............................................................. 系统结构............................................................. 能源网络组建......................................................... 二、建立绿色建筑评价体系.............................................. 能源数据采集范围..................................................... 建立用能计量体系 .................................................... 建立绿色建筑评价体系................................................. 三、系统功能详述...................................................... 建筑基础信息配置..................................................... 能耗数据实时监测..................................................... 建筑分类能耗分析..................................................... 建筑分项能耗分析..................................................... 能耗同比、环比分析................................................... 能耗数据分析......................................................... 能耗指标统计......................................................... 能源消耗分析......................................................... 四、界面展示设计...................................................... 界面总览示意图....................................................... 系统分析图........................................................... 实时数据监测......................................................... 设备分项分析饼图..................................................... 空调能耗分析图....................................................... 能耗分户计量图.......................................................

能源互联网背景下综合智慧能源的发展

能源互联网背景下综合智慧能源的发展 行宇2016.09.18 什么是能源互联网?能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型 电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵:从化石能源走向可再生能源;从集中式产能走向分布式产能;从封闭走向开放。这也意味着,未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。 实际上,能源互联网看似美好,但具体操作起来,从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者,到国家发展改革委、国家能源局等监管部门,都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术,更需要新的体制以及商业模式来支撑,而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。 综合能源系统是能源互联网的重要物理载体,根据地理因素与能源发/输/配/用特性,综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地,具有重要的研究意义;稳态分析是该领域研究的基础,是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

综合智慧能源只做一件事情,就是用积极的方式开发建设全新的综合能源,运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元,对不同能源品种,提供一体化解决方案,实现横向“电热冷气水”多类能源互补,纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。 一、综合智慧能源解决的问题 《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》提出,“互联网+”智慧能源(能源互联网)是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,对提高可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务,一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系,培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。 作为区域综合能源系统的典型能源形式,源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本

高中区域地理综合测试题(含答案)

高二地理 总分:100分考试时间:90分钟 第I卷选择题(50分) 一、选择题:(本题共有40题,1---30题每题1分,31---40题每题2分,共50分;每题只有一个正确答案) 1.四大洋中,跨经度最多的是: A 太平洋 B 北冰洋 C 印度洋 D 大西洋 2.下列各组大洲中均为北回归线穿过的是: A 亚洲、欧洲、南美洲 B 亚洲、欧洲、北美洲 C 非洲、亚洲、南极洲 D 非洲、亚洲、北美洲3.在下列4个国家首都中,最早迎到旭日东升的是: A 伦敦 B 纽约 C东京 D 开罗 4.2004年,“联合国亚洲及太平洋经济社会委员会”在上海召开了太平洋发展中岛国特别机构会议,参加会议的岛国目前面临最大的环境问题是: A 火山地震 B 大气污染 C 水体污染 D 海平面上升 5.关于中亚的经济,说法证确的是: A 种植业为主,盛产小麦 B 盛产棉花、黄麻,纺织业发达

C草地森林广阔,畜牧业发达 D 矿产丰富,采矿业占重要地位 读右图,回答6---7两题: 6.下列关于A国的叙述不正确的是: A 该国冬季盛行东北风 B 该国中西部的德干高原是茶叶的主要 种植区 C 该国的人口增长模式为过渡型 D 该国的高新技术产业主要分布在南部地区 7.我国哪个省的气候与A国的主导气候一致: A 海南省 B 山东省 C 浙江省 D 青海省 8.下列有关日本河流的水文特征的叙述不正确的是: A 流程短 B 含沙量大 C 水能丰富 D 流速急 9.关于欧洲地形的叙述正确的是: A 阿尔卑斯山地区地震火山是位于亚欧板块与印度洋板块的接触带 B 欧洲地势是北高南低 C 斯堪的纳维亚半岛西侧多峡湾是冰川作用形成的 D 是世界上海岸线最长的一洲

企业能源管理系统综合解决方案

企业能源管理系统综合解决方案 关键词:实时数据库 pSpace RTBD SCADA软件能源管理系统EMS 力控监控组 态软件力控eForceCon SD 1.引言 1.1.概述 在我国的能源消耗中,工业是我国能源消耗的大户,能源消耗量占全国能源消耗总量的70%左右,而不同类型工业企业的工艺流程,装置情况、产品类型、能源管理水平对能源消耗都会产生不同的影响。建设一个全厂级的集中统一的能源管理系统可以实现对能源数据进行在线采集、计算、分析及处理,从而对能源物料平衡、调度与优化、能源设备运行与管理等方面发挥着重要的作用。 能源管理系统(简称EMS)是企业信息化系统的一个重要组成部分,因此在企业信息化系统的架构中,把能源管理作为MES系统中的一个基本应用构件,作为大型企业自动化和信息化的重要组成部分。 1.2 整体需求分析 企业希望能够采用先进的自动化、信息化技术建立能源管理调度中心,实现从能源数据采集——过程监控——能源介质消耗分析——能耗管理等全过程的自动化、高效化、科学化管理。从而使能源管理、能源生产以及使用的全过程有机结合起来,使之能够运用先进的数据处理与分析技术,进行离线生产分析与管理。其中包括能源生产管理统计报表、平衡分析、实绩管理、预测分析等。实现全厂能源系统的统一调度。优化能源介质平衡、最大限度地高效利用能源,提高环保质量、降低能源消耗,达到节能降耗和提升整体能源管理水平的目的。 2. 设计内容与原则 2.1设计内容 ★自动化系统 能源管控中心网络系统及设备系统; 能源管控中心软硬件平台系统;

能源系统各站点的数据采集系统; 调度及操作人员所需的人机界面系统; 设备冗余,安全监测系统; 历史数据海量存储及分析系统等。 ★辅助系统 能源系统视频安全监控; 能源系统配套报警系统; 能源系统大屏幕显示系统等。 2.2设计原则 ★完善能源信息的采集、存储、管理和利用 ★规范能源系统的自动化系统设计 ★实现对能源系统采用分散控制和集中管理 ★减少能源管理环节,优化能源管理流程,建立客观能源消耗评价体系 ★减少能源系统运行成本,提高劳动生产率 ★加快能源系统的故障和异常处理,提高对全厂性能源事故的反应能力 ★通过优化能源调度和平衡指挥系统,节约能源和改善环境 ★为进一步对能源数据进行挖掘、分析、加工和处理提供条件 3.系统架构 典型能源系统架构包括能源调度管理中心、通讯网络、远程数据采集单元等三级物理结构(如下图示)。

高考《区域地理》综合题选练

《区域地理》相关练习 1.(2011·山东文综)下图为1969~2008年山西省长治市寒潮发生总次数等值线图。读图回答问题。 (1)指出该区域寒潮发生总次数的空间分布特征,并说明该特征形成的主要影响因素。8分 (2)当地菜农在寒潮到来之前,常采用浇水的方法来防御寒潮对蔬菜的冻害,其中的原理是什么? 【答案】(1)从西北向东南递减;盆地多于东西两侧的山地和高原(最高值出现在盆地北部地区,最低值出现在太行山以东地区)。纬度位置;地形。 (2)水的热容量大,可减小地表温度的下降速度和变化幅度,减轻冻害。(或增加空气湿度,增强大气逆辐射或水汽凝结释放热量等也可酌情给分)

2.(2011·长沙模拟)下图中的甲为某滑坡区域坡度面积频率分布图,乙为某滑坡区域土质分布图。读图回答有关问题。 (1)据图说明该区域什么坡度、土质发生滑坡可能性最大 4分。 (2)简析滑坡的成因,6分该区域滑坡多发,应采取哪些应对措施?6分 【答案】(1)坡度15°左右、砂质土壤滑坡发生的可能性最大。 (2)封山育林;植树造林;岩土体改造工程、疏排水工程,加固稳定变形土体;加强监测与预警预报;加强宣传教育,提高防灾减灾意识等。

3.(2011·宁德模拟)读图回答下列问题。 (1)读图甲,描述我国北方地区初霜冻日期分布总体特征,并分析其主要影响因素。 8分 (2)读图乙,指出黑龙江省主要粮食作物产量与初霜冻日期的关系,并简述防御霜冻的主要措施。6分 【答案】(1)北早南晚;海拔高的地区早,海拔低的地区晚(西早东晚)。纬度位置、海拔、海陆位置。(2)初霜冻日期越早,产量越低。地膜覆盖;培育抗霜冻能力强的作物品种;营造防护林;人工施放烟幕。

能源互联网整体解决方案

2 0^2 0 能源互联网整体解决方案

Contents 目录 能源互联网整体解决方案 .... ■ ? ?■????? 3. 大数据在能源互联网中应用 1. 2. 能源互联网的内涵与定位

能源互联网的内涵与定位:

1.能源互联网的基本特征 ?实现能源资源的开发利用和资源运输网络、能量传输网络之间的相互协 调; ?实现电力霁求侧管理进一步扩大化成为全能源领域的"综合用能管理〃 糊见劇 宏观特征 能里 交易 横向多源互补 互补化 自由化 ?横向多源互补"指电力系统、煤炭.石油萦统、供热系统、天然气供应 系统等多种能源资源系统之间的互补协调,突出强调各类能源之间的 〃可替代性/互补性〃 扁平化 支撑 纵向源■网?荷?储协调 透明化

2能源互联网的层次划分 /能源互联网利用ICT 技术实现各类能量单元的 协调运行 /未来能源互联网的建设应该是以电力系统为核 心的 型能源的综合优化。以智能电网为主要技术支 撑的电力互联网将会成为能源互联网的资源配 置中心和枢纽 /能源互联网的发展趋势一定是在当前智能电网 或者电力互联网的基础上,向综合能源系统以 及综合能源交易的方向发展,实现各类型能源 网络的互联互通和资源的整体优化配置 发展层次 发展趋势 /能源互联网绝不是单纯的电力互联网,应该是 多类型能源网络的高度耦合,能够实现不同类 能源互联 智慧城市 网智 多能源耦合的区 域能源互联网

2能源互联网的层次划分 物理以及信息网络支撑看分散化的能源交易,信 息流和能量流影响能源互联网中能量价值。商业 模 式的创新,赋予能源互联网在市场层面开放兼 容的体系 架构,使得能源互联网在物理层面所具 有的开放兼容的 特性能够在价值层面有所反映 能够充分反映能源网络运行的物理和信息过程, 体现两者融合机理和相互作用机制。CPS 系统 构建能够使信息流逐步引导控制能量流,利用 能源大数据,更好地发挥能源互联网中的系统 信息价值 对区域内不同规模的电力、燃料以及供热系统等能 源网络从规划和运行两个层面进行优化。形成一个 洲际的多能源互联系统,为终端用户提供不同类型 的能源服务”推动能源系统与经济社会中其他系统 的整合 信息物理系统(CPS W 运营机制与商业模式 综合能源系统 能源互联网基本架构 价值流

(完整版)区域地理(世界地理)测试题

区域地理(世界地理)测试题 山东郓城第一中学李庆敏 一、选择题 图1为世界某地区图;读图回答1~2题。 1.关于该地区的地理事物叙述正确的是() A.①处洋流属暖流 B.②处景观为荒漠 C.③处湿地为淡水沼泽D.④处山顶有终年积雪 2.当太阳直射图中⑤所在纬线时,下列说法正确的是 () A.悉尼白昼将继续变长B.雅典正值多雨季节 C.北京受亚洲低压影响D.伦敦正午太阳高度达一年中最小值 3.中国第22次南极考察队乘“雪龙”号共航行2.27万海里(1海里=1.852千米,地球平均半径为6371千米),收集陨石5千多块。这次考察的行程相当于绕30度纬线多少圈?南极地区陨石丰富的原因是() A.2 圈多;降落的陨石比别的地区多 B.1 圈多;气候寒冷,陨石容易保存C.2 圈多;磁场强、能吸引更多陨石 D.1 圈多;降落的陨石比别的地区大 图2为亚洲两个国家略图。读图回答。

4. 两国的临海分别是() A. 红海、亚丁湾 B. 安达曼海、泰国湾 C. 地中海、波斯湾 D. 阿拉伯海、孟加拉湾 5. ②图所示国家的自然特点是() A. 面临海洋、降水丰沛 B. 地势低平、植被茂盛 C. 冬温夏凉、四季如春 D. 沙漠广布、炎热干燥 6.一艘油轮从波斯湾驶往我国沿海。6月下旬经马尔代夫附近海域、马六甲海峡到新加坡,该油轮() A.先顺水航行,后逆水航行B.桅杆的日影始终出现在南侧 C.可以不经过吉隆坡西南海域D.航行期间,雨少晴多 7.起源于西亚地区的世界性宗教包括() A.基督教、佛教B.基督教、伊斯兰教 C.伊斯兰教、佛教D.印度教、伊斯兰教 2004年7月28日,我国第一个北极科学考察站──黄河站(78°55′N,11°56′E)建成。据此回答8~9题。 8.从黄河站往正南方,将到达() A.斯堪的纳维亚半岛B.西伯利亚 C.阿拉斯加D.大不列颠岛 9.黄河站至北极点的距离约为() A.600千米 B.900千米C.1200千米 D.1500千米 读上图沿南北半球分界线所作的地形剖面图,回答10 题。 10.a、b两地的陆地自然带存在显著差异,主要是因为()

综合能源运营管理系统平台建设

基于“互联网+”的综合能源服务平台建设 计划 一、必要性分析 “第三次工业革命”对能源行业带来了巨大冲击,具备可再生、分布式、互联性、开放性、智能化特征的能源互联网将为未来电网发展的趋势。同时,随着国家电力体制改革的进一步深化与地区客户资产分布式能源的快速发展,公司面临一系列新的挑战与机遇: 1、电力安全运行的需要:近些年大量分布式电源项目建设层出不穷,新型能源的并网发电对电网运行电能质量、安全稳定、电网规划、经济运行等造成了冲击,亟需面向客户电力运行的安全监管与协调控制手段。 2、商务模式创新的需要:电力体制改革逐步放开配售电业务,以电力为主、兼顾冷热气多种能源的综合服务逐步成为区域性能源运营的主流趋势,公司未来面临着由单一生产供电体系向综合能源服务商转型的需求。 3、技术模式创新的需要:城市能源互联网的发展要求充分发挥电力在能源体系中绿色低碳的优势,需要以灵活的网架结构和智能的技术手段协调冷、热、电、气等多种能量流的配送、转化、平衡与调剂,进一步推动能源生产者与终端消费者之间的能量互通和信息互动。

4、服务模式创新的需要:社会投资建设的综合园区、 分布式能源站、热泵、储能、电动汽车充电设施等发展逐年加速,新型能源规划设计、监控管理、能效分析、运行维护等差异化、专属化的能源服务产品及服务方式需求日益突出。 二、建设目标 紧密结合能源互联网与电力改革背景,以“技术创新、服务创新、商务创新”为出发点,面向增量的能源网络与客户资产的能源设施,建设区域综合能源服务平台,友好接纳各种清洁能源和新型多元化负荷,适应城市能源互联网发展需要,开拓配售电服务、客户资产代管代维、能效审计服务等新型业务,适应未来多种能源运营、管理、服务的电力机制变革需要。 具体目标包括: 1.保障常规电网的安全稳定运行:实现系统外能源资产的运行实时监控,为公司削峰填谷、安全调控、规划改造、辅助决策等业务开展提供基础数据与技术支持,强化了常规电网的安全稳定与经济运行能力; 2.实现区域多种能源协调运行:依托区域太阳能、地热能等多种清洁能源,充分利用多能协调互补技术,构筑以智能电网为承载的能源互联网络,提高园区可再生能源占比与能源利用效率,降低园区碳排放;

区域地理-中国地理综合测试题

区域地理-中国地理综合测试题2 第Ⅰ卷(选择题) 本题共25小题,每小题2分,共50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.岭——淮河以南大部分属于( ) A.湿润区、亚热带B.湿润区、热带 C.半湿润区、亚热带D.半湿润区、暖温带 2.下列四大高原中,崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害发生较频繁的是( ) A.云贵高原B.青藏高原C.黄土高原D.高原 读我国沿32°N地形剖面图甲和我国各类地形所占比例图乙,回答3~4题。 3.图甲中③山脉是( ) A.太行山脉B.巫山山脉C.岭山脉D.横断山脉 4.图甲中B所代表的地形类型是图乙中的( ) A.a B.b C.c D.d 读“鄱阳湖多年平均最高水位演变趋势图”,完成5~6题。

5.鄱阳湖多年平均最高水位逐步上升的主要原因是( ) A.湖水淹没围扩大B.泥沙沉积湖底抬高 C.流域多年降水量大增D.流域土壤含水率增大 6.近期,省计划在鄱阳湖湖口修建水闸。这种做法带来的影响有( ) A.调节湖泊汛期最高水位B.湖底会持续降低 C.减少本省水资源利用量D.增加长江下游水资源利用量 某大河的一条支流与干流之间存在“吞吐”关系.下图示意该支流出口处1970~2000年问年净径流量(输出径流量与输入径流量之差)和年净输沙量(输出泥沙量和输入泥沙量之差).根据图文资料和所学知识,完成7~9题.

7.下列个时间段中,年净径流量与年净输沙量变化趋势最接近的是( ) A.1970年~1976年B.1977年~1984年 C.1980年~1989年D.1989年~ 2000年 8.该支流流入( ) A.黄河B.长江C.辽河D. 9.1983年以来,年净输沙量总体呈下降趋势,最可能的原因是该支流流域( ) A.建设用沙量增加B.兴建水库的森林覆盖率提高 C.矿产资源开发力度加大D.连续干旱 下图为1959~2009年岭山地1月0℃等温线位置变化图。完成10~11题。 10. 该地1月0℃等温线的位置总体上() A.向亚热带地区偏移 B.向海拔较低地区偏移 C.向低纬度地区偏移 D.向落叶阔叶林带偏移 11. 根据图中等温线的位置及其变动可知() A.甲地为山岭、冬季平均气温趋于下降

高中区域地理综合试题

成都市石室天府中学高二年级零诊模拟地理试题(二) 命题、审题:覃绍均 本试卷分为第Ⅰ卷(单项选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两个部分。满分:100分,考试时间90分钟。 注意:1、考生务必将自己的姓名、考号、座位号填写在第Ⅱ卷相应位置。 2、将第Ⅰ卷单项选择题的答案填写在第Ⅱ卷相应位置。 3、考试结束时,监考员只将第Ⅱ卷收回。 第Ⅰ卷(单项选择题,共50分) 一、单项选择题:本大题共25个小题,每个小题2分,共50分。在每小题所给出的4个选项中,只有一项是符合题目要求的。 右图为某地年等降水量线图,读图回答1~2题。 1.导致图中L地与R地降水量差异的主要原因可能是 A.纬度位置 B.离海的距离 C.地形 D.植被 2.下列说法正确的是 A.M海区属于印度洋 B.Q湖是世界上最深的湖泊 C.该区域为热带草原景观 D.油橄榄是该区域主要农作物之一 读某区域部分地理信息图,回答3~4题。 3.近年来许多欧美游客把旅游目标锁定在他们认为即将会消失的地方,热衷于“末日旅游”,图中M地即是其中之一。你认为M地“末日旅游”产生的原因可能是 A.厄尔尼诺 B.生态失衡 C.全球变暖 D.臭氧层破坏 4.N河泛滥给下游地区带来了富饶,也造就了灿烂的古文明,其河水泛滥的原因是 A.11月到次年4月受西风带影响 B.6月至10月受赤道低气压带控制 C.6月至9月吹西南季风 D.10月到次年6月吹东北季风读世界某局部区域图,回答5~6题。 5.甲区域主要的农业地域类型与气候类型的正确组合是 A.大牧场放牧业——地中海气候 B.季风水田农业——亚热带季风气候 C.商品谷物农业——温带海洋性气候 D.乳畜业—--温带海洋性气候 6.鹿特丹港兴起的主要区位优势是 A.位于莱茵河的入海口 B.扼波罗的海航线要冲 C.地处亚欧大陆桥东端 D.西接英吉利海峡

能源互联网电力系统自动化专业的出路

能源互联网电力系统自动化专业的出路 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

能源互联网:电力系统自动化专业的出路 2016-10-19? 这是我很早就想用心写的一篇文章,所以我决定不往任何一个地方投稿,不具版权,欢迎大家随意转载/讨论。 起因 最近,由于电改和能源互联网的兴起,周围的朋友、同学、小伙伴都在谈论这个话题:电力系统自动化专业的前途在哪里 电力系统及其自动化这个专业应该是个很有中国特色的专业,这个专业的学生多数应该都是电力系统的子弟,他们之中的大多数也会去电厂或者供电公司工作,他们之中的绝大多数也许一辈子都会呆在电力系统内部。在外人看来,他们高薪/稳定/霸气,但实际上他们的辛苦和无可奈何,还有他们的才华,却无人问津。 我就是他们中的一员,在中国德国的电网公司都工作过,不仅甲方乙方也呆过,专业领域也算是经历了继电保护,远动通信,配网自动化,调度和电力交易,不敢说专家,但的确非常热爱这个专业,因此写下一些文字,给我最热爱的这个行业的同仁和老师朋友领导们分享。 我会把这篇文章写的非常专业,非常非常的professional。相信我。 我在硅谷曾经碰到一个是斯坦福的环境工程女博士,她家里就是电力系统的,家里人与很多电力系统的父母一样,对她有个最简单的要求:毕业后回系统内吧。但是这位漂亮的女博士一如各种反抗家庭暴力

的故事一样,并没有遵从父母的愿望,毅然选择了环境工程并跑到了美国,现在在一家光伏行业领军软件服务公司工作。 我问她:你为什么不愿意去电力系统工作 她说:我不喜欢那种封闭的气氛,不自由,一辈子做一样的事情,没有成就感,压抑。30岁就可以看到自己60岁的样子。 我告诉她:可是你现在做的新能源领域工作,根本就是殊途同归。我们现在提的这个能源互联网,就是所有电力系统专业最后的指向。如果你还以为电力系统工作就是画画图纸测测油样拉拉电闸那就错了,这个专业可以蕴藏的潜力和前所未有的高要求根本超乎所有人的想象。 故事 我曾经见过很多人,他们大多数是做光伏和储能或者是风机逆变的,他们只要一提起电网公司电力系统来,既恨且怕,仿佛是在谈论一群霸道的猪。但在我生命中的另一群人,他们却可以对这个世界所有的指责报以不屑,却从不放弃任何学习前进的机会。 我曾经介绍给做旅游的朋友一个来德国考察电力体制和售电公司的团,结束之后我问他:感觉怎样,和其他行业有啥不同他说,我靠我终于知道你为什么整天有这么多东西可以写了,你们这帮搞能源的真的是热爱专业啊,去哪参观我都没看见这么爱学习爱问问题的人,人家都是捣糨糊逛一逛去shopping,你们这真的都是学霸出身。 这就是很多人并不了解的电力系统的同志们的特点:他们其实经常23点半下班,必须完成各种报告考评,突击学习各种专业知识,一秒钟

能效管理系统

能效管理系统 绿色建筑能效管理系统,又称能源控制与管理系统,系统应用技术,对绿色建筑内各用能系统的能耗信息予以采集、显示、分析、诊断、维护、控制及优化管理,通过资源整合形成具有实时性、全局性和系统性的能效综合职能管理功能的系统。 定义 能效管理系统是一个涵盖面很广的综合性系统,涉及建筑智能化、工业自动化、数据采集分析等多个技术领域。能效管理系统实施的最终目的就是通过智能化系统集成来实现对既有系统的能源消耗进行节约与改善。 它是以绿色建筑内各用能设施基本运行为基础条件,依据各类机电设备运行中所采集的反映其能源传输、变换与消耗的特征,采用能效控制策略实现能源最优化,是最经济的专家管理决策系统,可实现“管理节能”和“绿色用能”。 内容 HOOLOE能效管理系统包含三个子系统:即能耗分项计量、控制与管理系统(也有很多专家和生产厂家称为能源综合管理系统)和节能控制系统以及各类传感器在线监测系统。其中能耗分项计量、控制与管理系统包括:变配电、中央空调、控制与管理系统、三表(水、电、气三表集抄)计量监控系统等,节能控制系统包括:智能照明节能控制系统、中央空调节能控制系统、电梯系统等。具体内容见下图: 理念 能效综合管理平台核心理念在于:一个中心、两个基本点:一个中心,即“能效受控”,在不影响建筑舒适性的前提下,降低能源消耗,提升能源使用效率;两个基本点是“能耗可视化”和“寻找最优能效控制方案”,“能耗可视化”通过采集各类能耗信息、通过多种发布手段(网络、大屏幕展示厅、展板等),使得能源消耗的任何异常(绿色(能耗正常)、黄色(能耗预警)、红色(能耗超标)等)实时显示于人们面前,促使全员(集团领导各部门领导、普通用能人员、设备维护人员)参与用能管理;“能效控制方案”,是指通过采集和监控建筑中⒈各类用能系统(配电、照明、暖通空调、电梯、给排水、新能源系统等)整体的实际运行状态,找出关键耗能点和异常耗能点,提出成熟的、可靠的、实际的“能效控制方案”,进行远程控制和管理,并不断结合实际采集数据,对之前“能效控制方案”进行微调,最终寻找到符合实际状况的、适应四季变化的、满足物业管理要求的、专业权威的“最优能效控制方案”,从整体上降低建筑能耗,保证建筑在节能绿色的状态下运行. 应用 建筑能效管理系统就好比建筑的医生和护士,通过对主要用能设施、设备进行能耗分项计量,包括电量、水量、气量、冷量、暖量等,为建筑诊断病情。对

区域地理亚洲综合练习题

区域地理亚洲综合练习题

亚洲综合练习班级姓名学号 1.关于日本自然地理特征的叙述,正确的是() A.日本是东亚的群岛国,位于太平洋东岸 B.日本境内多平原,平原占全国的3/4 C.气候冬暖夏凉,为典型的温带海洋性气候 D.森林、水力资源丰富,矿产资源贫乏 日本是一个发达工业国家,农业也比较发达,据此完成2~4题。 2.日本发展工业的不利条件是() A.海岸线曲折,多海湾 B.人口众多,劳动力比较充足 C.岛国多海港,海上运输便利 D.矿产资源贫乏 3.日本的粮食作物主要是水稻,因为() A.稻米的营养价值高 B.季风气候,雨热同期,气候条件好 C.日本的平原面积广 D.不能种植如小麦等其他粮食作物4.日本附近海域有世界著名的大渔场是() A.北海渔场 B.北海道渔场 C.纽芬兰渔场 D.秘鲁渔场 下图是世界上的一段纬线,甲、乙、丙分别属于三个国家。据此回答5~6题。 5.乙国的首都是() A.孟买 B.内比都 C.新德里 D.达卡 6.甲、乙、丙三国都占重要地位的工业部门是() A钢铁工业 B.采掘工业 C.电子工业 D.纺织工业 读右图,回答7~10题。 7.A国经常发生洪涝灾害,其主要原因是() A.海平面升高 B.地势低平,容易积水 C.全年降水量大,且季节分配均匀 D.大型工程建设不当 2

8.关于A、B两国的叙述,正确的是() A.都是世界上人口超过1亿的国家 B.都是世界上经济发达国家 C.地形分布都是北部山地、中部平原、南部高原 D.都有大面积热带沙漠分布 9.关于B国的叙述,正确的是() A.耕地面积少于中国 B.主要经济作物是棉花、黄麻等 C.工业主要分布在南部沿海地带 D.是世界上石油和铁矿石的重要出口国 10.关于M、N两条河流的叙述,正确的是() A.M河源头区主要是冰雪融水补给,N河主要是大气降水补给 B.M河有凌汛现象,N河没有 C.两条河流的含沙量都很大 D.两条河流径流量的季节变化大,年际变化小 2003年中国已经超过日本成为世界上仅次于美国的第二大原油消费国,进口石油的依赖程度已达32%。根据国际能源署的预测分析,我国是世界未来的石油进口增长最多的国家。据此完成11~ 12题。 11.世界上石油储量、产量、出口量最多的地区是() A.北非 B.西亚 C.中东 D.南亚 12.下列哪个国家是我国目前主要的石油进口供应国() A.美国 B.英国 C.伊朗 D.埃及 右图为世界局部地区示意图,读图回答13~14题。 13.有关B、C两城市及其所在国家的说法,正确的是() A. B、C两城市都位于热带季风气候区 B. B、C所在国家均是人口超过一亿的国家 C. C城市是所在国家主要的麻纺织工业中心 D. B国属于发达国家,C国属于发展中国家 14.有关图示地区的说法,正确的是() A.1月份,A海区的海水向东流动 B.D海域是印度洋通往大西洋最近的海上通道 3

2020年高考南美洲区域地理综合题精选解析版

南美洲区域地理综合题精选 1智利 材料一智利是南美洲第一个同中国建交的国家,也是第一个承认中国完全市场地位、与中国签署双边自由贸易协定的拉美国家。智利金属矿产(大多数金属矿产的形成与内力作用有关)资源丰富,是世界上产铜和出口铜最多的国家,但煤、石油、天然气等化石能源(由古代生物的化石沉积而来)短缺。国内电力主要依靠进口化石能源作燃料,在过去的7年间,智利的电价已经翻倍。高昂的能源成本严重影响到智利企业,尤其是矿产企业的竞争力。为应对国内迅速增长的能源需求,未来智利将着力发展水电和新能源,暂时不会考虑发展核能。材料二图为智利部分地理事物分布图。 (1)分析智利化石能源短缺但金属矿产丰富的原因。(6分) (1)热带沙漠气候广布,生物量有限,缺乏化石能源形成的物质条件;地处(南极洲板块和美洲板块)板块交界地带,地壳运动以上升(隆起或抬升)运动为主,沉积作用弱,缺乏化石能源形成的地质条件;位于环太平洋火山地震带,多岩浆活动和变质作用,有利于金属矿产资源形成(位于板块交界处,地壳运动强烈,岩浆活动频繁) (2)从能源生产和消费角度分析智利电力价格偏高的原因。(4分)

(2)智利国内缺乏煤、石油天然气等常规能源,大量依赖进口(水能和可再生能源发展滞后);同时智利是世界上第一大产铜国,而铜矿冶炼是动力指向型工业,能源消耗量大,导 致其电力价格居高不下。 (3)分别说出图中P、Q两处沿海平原地区最适合开发的新能源形式并说明理由。(10分)(3)P地适合开发太阳能,Q地适合开发风能;P地位于热带沙漠气候区,晴天多,降水少,太阳能丰富;Q地位于温带海洋性气候区,全年盛行西风,海岸线漫长,风能资源丰富;不占用耕地和林地,可利用的土地较多。 (4)简述中国参与智利能源建设项目的可行性条件。(4分) (4)符合智利产业政策;中国有丰富的资金和技术;中智两国有着良好的合作关系。 【解析】 (1)智利化石能源短缺但金属矿产丰富的原因主要从地质作用角度分析。化石能源(煤炭、石油等)为古代生物沉积而形成,而该地气候类型主要为沙漠气候,生物量小,所以缺乏生成化石能源的条件。金属矿产与地壳运动有关,该地位于南极洲包括与美洲板块交界处,地壳活动剧烈,所以多金属矿产。 (2)智利电力价格偏高的原因主要从生产与消费即“供需”关系角度分析。从“供”来看,智利国内缺乏煤、石油天然气等常规能源,大量依赖进口(水能和可再生能源发展滞后)。从“需”来看,智利是世界上第一大产铜国,而铜矿冶炼是动力指向型工业,能源消耗量大,导致其电力价格居高不下。 (3)P地位于热带沙漠气候区,晴天多,降水少,太阳能丰富,适宜开发太阳能;Q地位于温带海洋性气候区,全年盛行西风,海岸线漫长,风能资源丰富,适宜开发风能。 (4)中国参与智利能源建设项目的可行性条件主要从两国关系及各自具有的特点角度分析。中国有丰富的资金和技术;中智两国有着良好的合作关系,且智利对于能源消费量大,中国 参与能源建设,可以满足智利发展的需要。 2马拉开波湖 材料一马拉开波盆地位于委内瑞拉西北部,四周山地环绕,盆地中心是南美洲最为湿热的马拉开波湖湖区。湖区大部分高温多雨,年平均降水量1500毫米以上。湖区有7000多口油井,炼油工业发达,湖区周边城市因此迅速发展。马拉开波湖原本仅通过一条狭窄的水道同加勒比海连接,湖水北咸南淡。为了发展湖内的采油业,50多年前人们开始将连接外海的水道拓宽、挖深。 材料二马拉开波湖简图

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