基于综合需求侧响应策略的园区多能源系统优化运行

在能源互联网的背景下,计及多类型能源市场价格传导机制的综合需求侧响应策略能够解决传统工业园区能源利用效率低、电能紧缺等问题。文章以园区多能源系统为研究对象,计及电力市场和碳交易市场价格传导机制,基于园区多能源系统模型,以系统运行成本最小化为目标,设计了园区多能源系统综合需求侧响应策略,对深圳某园区进行了实例分析,并运用粒子群算法进行优化求解。结果表明,文章所提出的策略能够提高多能源系统的运行可靠性,降低运行成本。     

考虑灵活性供需匹配的孤岛微网优化调度策略

为使孤岛微网能更大程度地实现源侧发电功率与荷侧用电需求之间的匹配程度,以灵活性理论为依据,提出考虑灵活性供需匹配的优化调度模型。以最大化经济效益和最大化灵活性供需匹配程度为目标,利用多目标粒子群优化算法得到该优化问题的Pareto解集,并从中选取更符合实际需求的解。算例仿真结果表明,所提优化调度策略能有效提升系统应对可再生能源发电机组出力的波动性与随机性的能力,提高经济效益。     

考虑用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度

需求侧管理技术的发展为主动配电网优化调度提供了新的思路。文章以用户满意度和电网运行成本为目标,综合分布式能源、储能装置和需求侧负荷中断与平移等多种能源协调调度手段,构建基于用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度模型;采用改进的基于分解的多目标进化算法(MOEA/D),对系统高维变量间复杂约束进行有效处理,为主动配电网提供最优调度方案。通过对扩展的IEEE34节点配电网测试系统的仿真研究,验证了所提调度模型和方法的合理性及有效性。     

虚拟电厂源-荷协调多目标优化调度

借助虚拟电厂(virtual power plant,VPP)平台,兼顾多元互补的电源侧与综合考虑需求响应的负荷侧的双侧协调配合,在考虑VPP经济性与可再生能源消纳的基础上,增加环保性目标,建立VPP源-荷协调多目标优化调度模型.针对多目标优化问题,首先根据法线边界交叉法(normal boundary interse...     

沿海地区可再生能源开发利用结构优化研究

针对我国目前能源开发利用可持续性及环境友好性差的问题,首先系统地分析了能源开发利用优化影响因素,在此基础上以经济效益、二氧化碳排放量、能源开发比例的综合效益最大为目标函数,从能源属性、经济、技术、环境和安全等方面考虑建立约束条件,构建了沿海地区可再生能源开发利用结构优化的多目标规划模型。以大连为例,对其沿海可再生能源结构进行优化,得到该地区目标年内的最优能源开发利用量,对模型进行了参数敏感性分析。研究成果可为可再生能源开发利用结构规划与政策制定提供参考。     

基于类电磁机制算法的综合能源系统多目标优化调度

针对综合能源系统低碳经济调度的优化问题,引入P2G设备提升系统的弃风消纳空间与低碳经济性,以运行成本与碳排放量为优化目标,建立含多种供能设备的综合能源系统多目标优化调度模型.模型的求解采用改进的类电磁机制算法,针对综合能源系统调度问题约束较为复杂,算法易陷入局部最优的问题,引入立方混沌初始化、差分进化策略和自适应权重因...     

计及碳交易和源-荷侧资源的综合能源系统低碳经济优化

“双碳”目标下,综合能源系统多种能源进行融合,对推动电力行业低碳化具有重要意义。为了进一步提高IES的环保性,该文提出一种计及碳交易和源-荷侧资源的综合能源系统低碳经济优化调度模型。首先,从源侧引入光热电站充当热电联产机组;其次,根据负荷侧电能和热能的传输性质不同,分别采用价格型需求响应和考虑供热系统热惯性和模糊性的热负荷需求响应模型;然后,通过引入阶梯式碳交易机制,构建包含P2G装置的碳排放成本模型;最后,以运行成本、碳交易成本、弃风弃光惩罚成本最小为目标函数,建立综合能源系统低碳经济优化模型;通过设置4个场景进行仿真分析,综合考虑CSP电站、综合需求响应和阶梯式碳交易机制后能够使系统外购成本、碳排放量和弃风弃光率分别减少25.65%、14.36%和21.54%,验证了所提模型的有效性。     

面向综合需求响应的综合能源系统优化调度

电能和天然气的强耦合使得电气综合能源系统调度问题复杂化,特别是该类系统需求侧的灵活性显著强于电力系统或天然气系统,基于此,该文旨在解决考虑综合需求侧灵活性的电气综合能源系统优化调度问题。为了充分利用需求侧的灵活性,该文建立了详细能量路由器的综合需求响应模型,与传统需求响应方案不同,综合需求侧响应方案须考虑电力需求和天然气需求的灵活性和可控性。此外,该文建立的综合需求响应模型属于一个优化问题,而不是价格响应问题。基于两级优化框架,实现了能量路由器综合需求响应模型与电气综合能源系统的调度模型的能量交互。然后,将上述优化调度问题建模为一个复杂的双层混合整数非线性规划问题,并提出了一种有效解决上述复杂问题的方法。最后,案例研究验证了所提方法的优越性。     

基于峰谷分时电价的某工业园区多能互补系统多情景运营优化模型

为了提升用户负荷需求与清洁能源供应匹配度,需采取需求响应措施,改变用户用电习惯以配合清洁能源发电。基于此,先构建了综合考虑机组出力和用户负荷转移意愿的需求响应价格驱动模型,制定了某工业园区峰谷分时电价;其次,以峰谷差、清洁能源消纳量和工业园区售电商收益为多目标函数,设计了多情景优化模型;最后,利用GAMS软件进行算例分析。结果表明,工业园区多能互补系统在促进清洁能源消纳等方面具有一定的积极作用,但若要进一步提升清洁能源利用量,实施园区峰谷分时电价尤为必要,分时电价的实施促使清洁能源消纳量至少增加了116.47MW,进一步验证了所提模型的有效性和可行性,为工业园区多能互补系统中提升清洁能源利用率提供了重要参考。     

考虑电转氢气过程及综合需求响应的电-氢-气综合能源系统协调优化运行

文章介绍了电转氢气、氢气转天然气的过程,并在此基础上构建了电-氢-气综合能源系统。通过考虑综合需求侧响应,建立以最小化系统运行总成本为目标函数的协调优化模型,利用禁忌搜索算法和粒子群算法相结合的改进算法进行求解。经验证,考虑电转氢气过程及综合需求响应的协调优化方案增强了综合能源系统的经济性、环保性,提高了新能源的消纳能力。     

多目标模糊决策方法在能源供应评估中的应用

本文介绍了多目标模糊决策方法的原理，并将其应用于辽宁省煤炭供应决 策问题的研究中．该方法对于提高能源决策水平具有重要的作用。     

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

面向用户冷、热、电负荷需求的多能源系统耦合运行优化策略

建立了由风能和太阳能作为驱动能源的冷热电联产多能互补系统(DCERs CCHP),包含发电、冷热电联产(CCHP)和辅助供热三个子系统,将该系统与以天然气作为驱动能源的冷热电联产系统(NG CCHP)相对比,建立了能源绩效、环境绩效和经济绩效三个维度评估体系,并以能效最高、成本最小和环境效益最大为目标,构建调度策略优化模型,进行实例仿真。结果表明,与传统的NG CCHP相比,DCERs CCHP具有更好的能源绩效、经济绩效和环境绩效;与其他单目标优化模式相比,综合优化模式下的系统运行效果最佳;NG占比增加将降低项目盈利能力,风电、光伏设备成本降低将提升项目的盈利能力。     

Design and techno-economical optimization for stand-alone hybrid power systems with multi-objective evolutionary algorithms

The optimal design of the hybrid energy system can significantly improve the economical and technical performance of power supply. However, the problem is formidable because of the uncertain renewable energy supplies, the uncertain load demand, the nonlinear characteristics of some components, and the conflicting techno-economical objectives. In this work, the optimal design of the hybrid energy system has been formulated as a multi-objective optimization problem. We optimize the techno-economical performance of the hybrid energy system and analyse the trade-offs between the multi-objectives using multi-objective genetic algorithms. The proposed method is tested on the widely researched hybrid PV-wind power system design problem. The optimization seeks the compromise system configurations with reference to three incommensurable techno-economical criteria, and uses an hourly time-step simulation procedure to determine the design criteria with the weather resources and the load demand for one reference year. The well-known efficient multi-objective genetic algorithm, called NGAS-II (the fast elitist non-dominated sorting genetic algorithm), is applied on this problem. A hybrid PV-wind power system has been designed with this method and several methods in the literature. The numerical results demonstrate that the proposed method is superior to the other methods. It can handle the optimal design of the hybrid energy system effectively and facilitate the designer with a range of the design solutions and the trade-off information. For this particular application, the hybrid PV-wind power system using more solar panels achieves better technical performance while the one using more wind power is more economical. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

我国从俄罗斯引进天然气工程的多目标模糊决策分析

介绍了一种新的模糊多目标决策解法－隶属度离异决策法。应用该方法 以投资总额、总成本、还贷年限、销售气量等作为考核指标,对我国从俄罗斯引进 天然气工程方案进行了决策分析。实践表明,本文提出的隶属度离异决策法对于 解决两级多目标模糊决策问题具有很好的适用性。     

Multi-objective optimisation of renewable energy systems for pollution mitigation – a case study of Kavaratti Island,India

Islands represent a unique challenge in terms of electrical energy supply. A great deal of work has been carried out on this specific aspect of energy supply on different islands in the world. Unfortunately, due to island-specific energy usage profile, resources and different kinds of environmental conditions, a study of one island cannot be easily extended to other islands. The Lakshadweep group of islands in the Arabian Sea is one of the two major groups of islands in India having diesel generators (DGs) as the main source of electricity. Considering the remoteness of the island and the polluting nature of existing DGs, it is desirable to adopt a strategy to utilise the available potential of non-polluting renewable energy sources (RESs) for these ecologically sensitive islands. A multi-objective optimisation methodology is applied in Kavaratti Island, Lakshadweep, where various RESs exist and can be exploited to generate electrical energy and to mitigate environmental pollution. A specific mathematical model is developed with two objective functions, namely cost and environmental pollution that work reversibly. Application of the proposed mathematical tool leads to a Pareto set, satisfying the multiplicity of criteria, namely environmental pollution, energy demand, per-unit generation cost and resource constraints.     

排水管网改造与LID径流控制在城市雨洪管理中的应用和组合优化

随着绿色排水建设的推进,在现有城市排水系统基础上,研究排水管网与新型LID调控措施组合优化是一个亟待解决的现实问题。为此,提出了一种雨洪管理措施组合优化方法,基于水动力模拟软件SWMM和多目标优化算法GA进行联合求解,评估不同改造方案情境下的系统溢流量与建造费用之间的关系,研究管网改造和LID径流控制措施的个体作用和组合策略。案例研究表明,管网改造的工程经济性优于LID径流控制,采取适当的径流控制措施可帮助提高组合系统对雨洪的整体调控效果。此外,多目标优化方法的采用为两种改造措施提供了弹性的组合方案,亦对城市雨洪管理系统的建设具有一定的借鉴意义。     

风力发电项目多目标决策研究

随着风力发电技术的不断发展,风力发电已成为我国重点发展的可再生能源产业。如何科学有效地选择风电项目,既关系到投资商的切身利益,也关系到风能的有效开发利用。文章利用层次分析法,在分析风电项目关键影响因素的基础上,建立多目标决策的风电项目评价模型,以帮助开发商选择合适的风电场项目,促进风能的开发利用。     

定性方法与MCDEA模型在调水方案评价中的应用

针对输水工程调水量是一项定量及定性的多目标决策问题，提出了一种结合定性和多准则数据包络分析的综合评价方法。实例证明．该方法是解决定量、定性多目标混合系统优化问题的有力工具。     

排气背压对船用高速发动机性能的影响及优化研究

为了改善某型船用高速发动机在高排气背压下的性能,在GT-Power软件中建立了船用高速发动机的一维工作过程仿真模型,并试验验证了模型精度。针对高排气背压下船用高速发动机性能急剧下降的问题,重新匹配了小流通截面积的涡轮增压器,并采用粒子群优化算法对其配气系统和喷油系统的关键参数进行了优化。结果表明：排气背压对船用高速发动机性能影响显著,排气背压的升高导致发动机燃油消耗率上升及功率大幅下降;优化后的配气和喷油系统大幅提升了发动机在高背压下的性能,在170 kPa排气背压下的涡轮前排气温度较优化前降低99.3℃,功率较优化前提升9.9%,残余废气系数较优化前下降5.8%,改善了增加排气背压给发动机带来的动力性下降及热负荷等问题。