基于模糊多目标粒子群算法的热电联供型微网环境经济调度

热电联供型微网具有安全可靠、节能环保的优点。兼顾经济和环保目标,提出了计及制热收益的热电联供型微网环境经济调度模型。针对微网中存在的可再生能源出力随机波动及负荷预测误差等问题,采用基于机会约束规划的模糊多目标混合粒子群算法求解模型,引入模糊全局最优解和同步粒子局部搜索以提高寻优效率。对一个含储能装置的热电联供型微网系统,分别给出了其并网运行方式下经济最优和环保最优的调度策略及多目标Pareto最优解集,算例表明本调度模型能兼顾微网运行的经济性和环保性。     

基于改进MOEA/D算法的含可再生能源系统协同优化调度

针对含可再生能源系统协同优化调度方法存在SOC值控制约束能力差、调度能耗高的缺点,提出基于改进MOEA/D算法的含可再生能源系统协同优化调度方法。首先构建含可再生能源系统中关键发电模型,分别为光伏阵列模型、风力发电模型以及储能蓄电池模型,然后以能耗最低为目标,构建出系统的协同优化调度函数,得出电功率及热功率平衡的函数约束条件,最后利用改进MOEA/D算法求解出函数最优解,实现含可再生能源系统协同优化调度。实验结果表明,本文方法的SOC值控制约束能力好,SOC值控制结果最接近理想状态,在环保性最优准则下系统调度能耗低,24 h能耗功率为0.6 kW。     

考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型

随着对节能减排的广泛关注,为了减少能源的消耗,冷热电联供系统（CCHP）、可再生能源发电在全球得到了广泛的应用,但传统冷热电联供系统经济调度忽略了污染物排放对环境的影响。为此,考虑各机组运行的环境成本,提出考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型;考虑可再生能源的随机性,在目标函数中加入可再生能源备用容量补偿成本,借助排污系数法将机组运行的环境成本并入机组运行总费用目标函数中,从而将环境经济调度模型从多目标优化转为单目标优化问题。基于Matlab优化工具箱以IEEE-14节点系统为例进行系统仿真,验证了优化模型的有效性和实用性。     

含冰蓄冷空调的CCHP微电网优化调度

冷热电联供(CCHP)型微电网作为综合能源系统的基本物理构成,可实现可再生能源的消纳和多能互补,是实现能源可持续发展和改善生态环境的重要手段。考虑经济性和环保性,以综合运行成本最小为目标,搭建了含冰蓄冷空调的CCHP型微电网优化调度模型采用改进粒子群算法进行求解,得到不同调度方式下系统的产能方案。通过算例分析对比了运行策略对于优化结果的影响,并验证了优化模型的有效性。     

基于Fbprophet负荷预测与用户满意度约束的综合能源供能优先调度研究

在综合能源系统中,如何协调好能源供应与用户波动需求之间的关系,是亟待解决的问题。针对居民用户冷、热、电负荷需求不确定性特点,提出了一种基于Fbprophet算法的多元负荷预测与考虑用户满意度约束的综合能源负荷供能优先调度模型。首先采用Fbprophet算法对冷、热、电多元负荷进行预测,并与典型负荷预测方法 ARIMA、LSTM进行对比分析;然后通过构建用户满意度二次效用函数,将用户满意程度融入能源服务商的评价指标;最后设计了综合能源系统优化调度模型和计及用户满意度的供能优先级模型,并基于自适应粒子群算法进行模型优化求解,分析了优化算法的稳定性,实现供能优先调度。通过实际综合能源系统算例仿真,验证了预测算法与调度模型的有效性,为综合能源提供一种兼顾经济效益和用户满意度的决策方案。     

基于信息—物理模型的多能源路由器多目标优化

针对能源路由器的多时间尺度问题,考虑能源路由器在优化时信息物理交互的影响,建立了基于信息物理系统的能源路由器模型并设计了计及多时间尺度能源的多能源路由器优化调度方法.首先考虑能源路由器信息和物理因素的关系建立其物理信息模型,该模型能够准确反映各约束变量之间的关系,为后续优化决策提供依据.然后基于奇异系统理论,提出了一种...     

面向社区能源规划的建筑总能系统模型

针对社区能源系统多源多汇的.复杂性,提出采用总能系统思想构建用于社区地块尺度能源规划的建筑总能系统(BTES)模型.提出能量简化的概念并采用简化分析法绘制社区能量的能级状态图谱并确定能量可能的转化路径.将二次能源的生产、消费和不同地块间的交易抽象为多源多汇的能流网络.基于能量品位分析和能量供需平衡约束构建了以社区总化石能源成本最低为目标的社区能流优化模型.通过优化计算可获得当前技术水平条件下社区最优的能量转换路径及能量分配交换网络.结合案例说明了建筑总能系统简化分析模型的构建过程和具体应用.结果表明,基于总能系统思想构建的建筑总能系统模型可为社区地块尺度的能源利用规划提供技术支撑.     

基于区块链的综合能源系统低碳优化调度研究

综合能源系统对实现能源可持续发展和构建绿色低碳社会具有重要的应用价值。针对综合能源系统调度过程中存在的发用电预测误差大、系统优化数据采集处理复杂和经济运行成本较高等问题，将区块链技术引入到综合能源系统优化调度中，并计及电、热、冷三种负荷综合需求响应和碳排放交易，调用智能合约，以系统经济性和环保性最优为目标，提出了适用于综合能源系统的低碳优化调度模型。利用区块链技术特性，构建了面向综合能源系统优化调度的总体架构，使得区块链网络成为整个综合能源系统信息交互与数据存储中心，同时保留了调度中心的部分导向作用，确保了电网的安全、稳定运行。仿真结果表明：区块链技术可以进一步挖掘综合能源系统数据价值，更好地实现信息交流透明性；同时，构建的综合能源系统的低碳优化调度模型能够有效提高系统供能的灵活性、运行的经济性以及环保性。     

碳排放削减约束下不同减排措施建模研究

在完善的排污权交易机制条件下,以企业的收益最大化为出发点,通过构建模型,分析碳排放削减约束下,不同减排措施及混合减排措施对能源依赖型企业产品产量及利润的影响,对各种减排措施进行比较,并针对具有垄断特性的某一能源依赖型企业进行算例分析,指出企业在选择减排措施的时候,应该结合自身的实际情况,选择合适的清洁系数和净化水平系数。     

热电联产型家庭能源枢纽调度优化模型研究

为改进现有能源利用方式并减少能源支付成本,本文提出了一个由电动汽车、光伏系统和储能系统等组成的热电联产型家庭能源枢纽模型。以能源支付成本最小化为目标,对所提出的模型进行优化调度。通过控制响应电器的能耗,调度电动汽车和储能系统的充放电,协调光伏出力来确定能源枢纽的最佳运行模式,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。为证明模型的合理性和有效性,以某地区智能电网环境下冬季家庭负荷数据作为仿真算例进行验证。仿真结果表明,在电价最高的11∶00~16∶00时段,天然气全部分配给CHP用以转化为电能和热能,减少了从电网的购电量,节约了成本。该研究减少了家庭能源支付费用,为智能家庭能源消费的优化调度提供了理论依据。     

基于两部制电价的发电权交易模式

发电权交易是通过市场机制实现节能减排的一种有效手段。与双边协商的发电权交易模式相比,集中撮合交易方式可以更充分发挥市场机制在优化配置电力资源方面的基础作用,但同时也可能会导致与节能发电调度要求相异的结果。在此背景下,提出了一种基于两部制电价的发电权集中撮合交易模式,其核心思想是按照可以体现煤耗成本的电量电价的"高低匹配"原则进行撮合交易,在结算时考虑容量电价,这样的交易结果在相当程度上就符合节能调度要求。之后,分析了发电权交易中采用两部制电价与现行单一制上网电价机制之间的衔接条件,说明了二者之间具有较好的兼容性。最后,通过算例模拟说明了所提出的交易模式的基本特征。     

偏远地区含分布式能源孤立微网经济配置研究

为了解决偏远无电地区供电问题,提出了多能互补孤立微网经济配置方案,可以得到典型地区能源最佳配置结果。针对孤立微网方案,在综合考虑经济性、环保性、可靠性目标的基础上,建立数学优化模型,调用HOMER软件,采用负荷跟随的控制策略进行模拟仿真,优化微网内分布式能源的功率输出,以此得到最优配置结果。通过算例验证了方法的可行性,并分析了参数变化对结果的影响。此外,构建了临界经济距离指标,将孤立微网方案与直接联网方案进行了比较,进一步论证了方法的合理性。     

基于分布式储能系统的风储滚动优化调度方法

根据风电预测精度随时间尺度的减小逐级提高的固有特性,建立了多时间尺度多目标协调调度的滚动优化模型。依据风电并网标准与分布式电池储能系统(distributed battery energy storage system, DBESS)能快速修正风电波动的低频分量,以系统经济性最优和弃风电量最小为目标函数建立优化模型,采用加入4个风电场(wind farm, WF)和2个电池储能系统(battery energy storage systems, BESSs)的IEEE-39节点标准系统进行算例分析,遗传算法(genetic algorithm, GA)对目标函数进行迭代求解。结果证明,本研究提出的基于DBESS的风储有功滚动优化调度模型,可以有效降低系统运行经济性以及提高电网对风电的接纳能力。     

基于集中式信息系统的主动配电网鲁棒优化调度

为了适应配电网从被动受电向主动供电角色的转化,提出基于集中式信息系统的主动配电网鲁棒优化调度策略。采用交流潮流模型描述配电网的功率平衡关系,计及无功注入的调节作用,建立两阶段电能与备用联合调度模型;应用鲁棒优化技术,构建可再生能源发电出力的不确定性集合;将高维、非凸的最优化问题转化为凸问题,以保证最优解的性能。对算例系统进行仿真计算,结果表明资源的优化调度提高主动配电网的灵活性,所提出的鲁棒优化调度策略能够增强主动配电网对间歇性可再生能源发电的容纳能力。     

中国天然气分布式能源发展现状研究

天然气分布式能源是一种贴近终端用户的先进供能技术,具有能源利用效率高、多能供应能力强、供能保障效果好、污染排放低等优势,有非常好的发展前景。为推动国内天然气分布式能源产业发展,国家和地方制定了配套的产业鼓励政策,促进了经济发达区域天然气分布式能源产业发展,但因缺乏先进的开发思维、建设成本和运维费用高、上网电价低等因素,导致天然气分布式能源缺乏竞争力。应通过创新开发思维、创新开发模式、创新运行管理和创新技术研发,提升该技术市场竞争力,推动天然气分布式能源产业长期良性发展。     

发电商的长期收益分析与风险评估

研究了发电商的长期售电收益及风险评估问题。电力市场环境下,电能现货交易价格的不确定性和近几年燃料价格的波动给发电商带来了很大的经营风险。通过分析发电商长期售电特点,建立了基于均值-方差理论的长期电能分配决策的一般模型;进一步考虑发电商的风险偏好,采用效用函数和风险价值(VaR)方法建立了确定最佳组合方案和定量评估风险的模型。模型考虑了电能现货价格波动、长期合同市场价格波动,燃料价格波动以及各市场间的相关性对售电收益的影响。最后针对高峰和低谷分开竞争的市场运营模式,给出了发电商的售电组合方案及风险评估结果,并用算例进行了验证。研究结果为发电商制定长期交易策略提供了一种有效的方法。     

区域发电权交易模式研究

随着节能减排工作的深入开展,使得在区域范围内开展节能发电调度与发电权交易,深入挖掘节能减排潜力、促进区域内资源优化配置成为可能。为优选区域发电权交易模式,结合市场交易理论以及部分省份及区域发电权交易实践,建立了发电权交易模式评价关键指标,并在此基础上针对交易准入限制、交易方式、价格形成机制以及区域、省级交易平台的协调等四方面关键问题对区域发电权交易展开深入研究,提出建立区域统一发电权交易平台,并采用集中交易方式,辅以高低匹配的价格形成机制方式的模式可兼顾市场效率与节能减排,有利于区域发电权交易的推广。     

提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置

在中国三北地区,热电联产机组"以热定电"的运行调节模式是供暖季出现严重弃风的重要原因之一.推进电供热、配置蓄热设备是促进风电消纳、降低系统能耗的有效方式.为实现清洁供热项目的经济性最优,提出了一种基于遗传算法和传统机组组合的双层优化模型.首先,在分析热、电能源供需的基础上,给出了区域能源系统的典型结构;然后,将日内净收益作为经济性优化的定量评价指标;通过分析能源系统的短期优化调度方式,得到最终的双层优化模型.在该模型中,外层优化利用遗传算法对不同的配置组合情况进行全局搜索,内层优化则通过求解线性规划给出特定组合条件下清洁供热项目的日内净收益.案例分析表明,清洁供热项目的经济性最优配置与区域能源系统的热、电负荷、风电出力特性和社会经济条件有关;同时,遗传算法可稳定收敛到全局最优点附近,优化计算结果完全满足工程应用的要求.另外,虽然清洁供热改造能够显著降低系统的弃风量,但出于经济性考虑,弃风并不能完全消除.     

虚拟电能交易驱动的光储聚合商容量优化配置

近年来，在双碳目标、新型电力系统的背景下，近乎零边际发电成本的分布式清洁能源装机得到迅速发展。然而，如何研究含分布式清洁能源“产消者”之间能源交易机制及这种交易行为对规划的影响面临重要挑战。针对含光伏和储能的光储聚合商之间交易行为影响，提出了一种基于虚拟电能交易驱动的光储容量优化配置方法。首先，以光储聚合商效益函数为基础，构建了光储聚合商之间的电力交易协商过程与撮合机制，以产生电能定价并模拟一定容量配置下系统优化运行状态；其次，考虑多个聚合商分散交易行为对容量配置的影响，建立考虑虚拟交易影响的光储聚合商容量优化配置模型，该模型将交易行为的影响以交易成本的形式融入运行构成，以光储容量配置成本与运行成本最小为目标函数，通过交易规划约束保证系统的安全性；最后，仿真结果发现：本文提出的光储聚合商效益函数能够指导光储聚合商之间的交易定价行为，模拟分散交易，电能的价格和负荷水平受到储能与光伏容量配置的影响；通过考虑交易定价机制对光储容量配置的影响与优化引导效果，得到了聚合商经济性最优的容量配置方案，满足负荷正常消耗并避免了储能规划投资上的浪费。本文为含可交易能源的光储聚合商交易层面提供了定价策略，为考虑分布式清洁能源交易影响的光储容量优化配置方法提供了有效一定参考。     

含风电电力系统的月度机组组合模型

为在更长的时间尺度上统筹协调各类发电资源,建立含风电电力系统的月度机组组合模型.分析了保证中长期电量交易顺利进行的均衡调度和节约能源、减少污染物排放的节能发电调度,建立协调电力市场和节能发电的月度机组组合模型.该模型综合考虑了中国"一机一价"和"标杆电价"的上网电价机制,以允许机组间均衡电量进行转移的差别电量为基础,以节能发电优先序列表作为电量转移顺序,利用风电功率相关性分析结果模拟生成考虑尾部相关性和秩相关性的风电功率可能场景,并依据火电机组热启动和温态启动的特点选取模型的计算粒度.算例结果表明:该模型可以在降低机组启停次数的情况下,协调含风电系统的整体购电成本和总煤耗.