考虑源-荷不确定性的矿山综合能源系统多时间尺度区间优化调度

在高能耗矿山综合能源系统中,为减小乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源、可再生能源、负荷不确定预测误差对系统的影响,提出考虑源-荷预测不确定性的矿山综合能源系统多时间尺度区间优化调度策略.首先,构建含可再生能源、矿山伴生能源、光热电站的矿山综合能源系统架构;其次,根据电-热响应特性和源-荷不确定性在时间上的差异,建立日前-日内-实时多时间尺度区间优化调度模型.在日前和日内优化阶段,利用区间数描述源-荷不确定性,并通过区间优化方法对伴生能源和可再生能源的实际消纳区间进行优化;日内优化在日前优化的基础上,综合考虑建筑用户热舒适度的模糊性、供热系统的热惯性及热水负荷需求响应调整各设备出力;在实时优化阶段,考虑电负荷需求响应对日内电力设备出力进行修正.最后,通过算例分析验证所提模型和方法的可行性.     

计及混合潮流约束的热-电互联综合能源系统 多目标优化调度

为满足多样化能源需求并提高能源网络的可靠性,研究多能源系统优化管理和混合潮流问题.针对多能源的网络约束及其耦合特性,构建整合分布式发电、热电联产、电力网络和区域供热网络的热-电互联综合能源系统模型.基于梯形模糊隶属函数构建模糊化软约束,量化电力网络节点电压和区域供热网络节点供给温度的技术不满意度.考虑系统的经济运行和网络节点的能源供给质量,提出一种计及混合潮流约束的热-电互联综合能源系统多目标优化调度策略,以最小化运行成本和网络节点状态变量的技术不满意度.采用epsilon约束算法精确求解该多目标优化问题的Pareto前沿.算例分析结果表明,所构建的模型和提出的算法可以有效提高系统能源供给质量和优化决策的准确性.研究成果进一步体现了所提出的多目标优化方案在兼顾经济性、能源供给质量以及复杂的运行约束,保证系统经济稳定运行等方面的效益.     

基于模糊C均值聚类算法的电-热互联综合能源系统负荷预测

电-热互联综合能源系统负荷预测参数相似度较高,预测收敛性较差.提出基于模糊C均值聚类算法的电-热互联综合能源系统负荷预测方法.联合能源转换器、负荷预测芯片两个初级应用设备,完成电-热互联综合能源系统的特性负荷元件研究.按照能源系统电-热数据密度估计条件,设定实际均值聚类参数,通过预测系数归一化处理实现基于模糊C均值聚类算法电-热互联综合能源系统负荷预测.实验结果表明,与传统基于RBF电量调试的能源系统负荷预测方法相比,所提方法应用过程中,UDC指标(单位时间内电压输出水平)、IDC指标(单位时间内电流输出水平)均出现上升趋势,有效降低了能源系统特性元件负载电量过高情况发生概率.     

基于混合潮流算法的多能源互补调度仿真研究

充分考虑综合能源系统受外部能源供应条件以及能源设备的影响,为了降低多能源耦合潮流计算复杂度,提升工程应用的可操作性,提出基于混合潮流算法的多能源互补调度仿真.依据经济指标、安全可靠性指标以及清洁性指标建立多能源互补调度优化模型,设定能量转换枢纽单元输出容量约束、能量转换枢纽单元多能流耦合约束、供能平衡约束、设备运行约束四项约束条件,利用多目标最优混合潮流计算平台基于非劣排序遗传算法求解多能源互补调度优化模型,利用所输出最优解实现混合潮流算法的多能源互补调度.仿真分析结果表明,该方法可实现综合能源系统的多能源互补调度,经济性以及静态安全性提升幅度明显.     

基于PMV和视觉舒适度的家庭能耗管理

以PMV和韦伯-费昔勒定律为基础,建立热舒适度和视觉舒适度的模型,得到各种场景下热舒适度和视觉舒适度的公式和曲线,并以此为依据,用于家庭温控和光控系统能耗管理系统研究,设计了基于PMV控制和视觉舒适度控制的家居节能系统。结果表明,这种以家庭成员的热感觉和视觉舒适为目标的控制系统,兼具节约能源和有益健康的两重收益。     

基于DRL的综合能源系统优化运行研究

随着“双碳”政策的推进，发展以电网为核心，电、热、气多能互补、协同供能的综合能源系统是落实“双碳”的重要手段。电-热-气联合运行的综合能源系统迅速发展，该系统运行存在的经济性问题和稳定性问题有待解决，本文致力于采用机器学习算法，在兼顾运行稳定性的情况下解决电-热-气联合运行系统的经济性问题。本文首先对包含储能和电转气装置的综合能源系统进行建模，结合优化运行问题优化目标-约束条件的一般框架，在约束条件建模中考虑功率平衡、各机组出力限制、爬坡率限制和容量限制；然后，本文设计了基于DRL的电-热-气联合系统优化运行问题求解策略，DRL算法结合了强化学习策略选择的优势和深度学习环境模拟的优势，在DRL算法设计中详细考虑动作空间、回报函数、状态空间、DRL 算法、DRL网络五大模块；最后，本文设计了4个算例，结合电-热-气联合系统典型日运行条件，验证了采用电-热-气联合运行供能模式可以有效实现多能互补降低用能成本，并且本文设计的DRL方法可以有效求解电-热-气联合系统的优化运行问题。     

智能船舶综合能源系统及其分布式优化调度方法

船舶航运污染是阻碍海洋经济发展、海洋强国建设的瓶颈问题. 智能船舶为航运业绿色环保发展提供了重要手段. 为进一步开发船载新能源, 提升能源综合利用效率, 降低船舶航运污染排放, 本文构建以能量优化调度系统为核心、以能源转换中心为枢纽的智能船舶综合能源系统; 考虑其特有的动力系统负荷需求、航行低污染排放量标准以及电?热多能流耦合供能特性, 建立智能船舶综合能源系统能量优化调度目标函数及相关约束条件; 并基于宽度学习、带有广义噪声的多智能体分布式优化相关理论, 提出可快速准确地预测全航程各时段负荷需求、可容纳复杂干扰的分布式优化调度方法, 实现高效的智能船舶综合能源系统能量优化调度, 保障智能船舶经济、可靠、稳定航行. 仿真分析验证了所提出智能船舶综合能源系统分布式优化调度方法的有效性.     

基于粒子群优化的室内动态热舒适度控制方法

针对预测平均投票数(predicted mean vote,PMV)值在舒适区和节能区之间周期性交替变化的控制方法,提出了基于PMV的动态舒适度冷/热抱怨模型和能耗模型.基于此模型,根据用户设定的舒适和节能两者的协调关系,运用改进的多目标离散粒子群优化算法,得出动态舒适度控制系统输入参数的寻优方法.该方法只需实时测量热环境和居住者热感觉数据,不需建立热环境物理解析模型,普适性强.实验证明了上述控制方法的有效性,该方法可实现动态舒适度的最优控制.     

考虑不确定性电源的气-电综合能源系统优化调度研究

分析互联综合能源系统概念及框架,建立了天然气市场与电力市场综合能源协调框架。在能源系统中综合考虑电源和用能需求的不确定性,对日前市场阶段和实时平衡市场阶段,建立了基于混合整数优化的综合能源系统优化调度模型;根据天然气市场在日前和实时阶段与电力市场的配合关系,针对天然气供需约束、用气量约束、物理变量约束等进行详细分析和建模,分别建立综合能源系统随机优化调度模型和综合能源系统序列优化调度模型。并通过仿真模型分析两种模型之间的差异和优势,论证了通过多种能源源类型的市场协调运行在更大范围内平衡多种能源需求和供给的不确定性,进而更好的利用可再生能源的可行性。同时指出综合能源系统序列优化调度模型更加适用于气-电综合能源系统。     

变风量空调系统房间舒适度温度优化设置

房间温度是变风量空调系统的重要控制量,对舒适度和空调能耗影响很大.房间温度的设置应该考虑室内人员不同的舒适度需求、空气品质和变风量空调系统的节能运行,是一种多目标优化的结果.本文分析了PMV舒适度性能指标,提出便于优化运算的实用舒适度公式.综合考虑舒适度、空气品质和能耗三方面的因素,提出变风量空调系统房间舒适温度优化设置的方法,详细说明优化原理和优化步骤.通过仿真验证了优化方法的有效性,为变风量空调系统房间温度提供了一种可行的设置方法.