多能互补综合能源系统综合评价研究进展综述

面对日趋严峻的能源和环境问题,综合能源系统因其能源综合利用率高、供能灵活以及对环境友好等特点被认为是一种未来能源供给和能源建设的重要方式之一,能实现电、气、冷、热等多种能源互补和协调利用。梳理了国内外有关多能互补综合能源系统的基本概念和综合评价的研究进展,分析并总结了多能互补综合能源系统评价的指标选取原则、主要的评价指标及综合评价的典型应用场景,最后对多能互补综合能源系统评价研究工作做了总结与展望。     

基于主客观赋权法的综合能源系统效益评估方法

为进一步优化综合能源系统的评估与投资,提出一种基于主客观赋权法的综合能源系统经济综合效益评估方法。首先分析多能互补综合能源系统的经济收益特征与构成,确立评价指标选取原则,从经济、能效与低碳性、社会与技术性3个维度建立多层级评价指标;进一步,根据指标构成与评价需求,采用层次分析法-反熵权法这种主客观赋权法确定各层级指标权重,并基于归类量化和模糊算法进行指标的归一化处理;最后实现综合经济效益量化评估。算例结果表明,所提出的评价方法可实现客观地分析多能互补综合能源系统经济性、环境与低碳性、社会与技术性3个方面,使用18个4级指标的权重,可以直观、有效、全面多层次地评估多能互补综合能源系统的优劣性,可为综合能源系统建设与运行提供理论指导与决策支撑。     

电力变压器综合状态的模糊评价方法研究

本文中作者提出了电力变压器综合状态的模糊评价方法,实现对电力变压器的综合状态评价,并通过实际检修试验数据验证了该方法的可行性和准确性.     

基于模糊神经网络的电力企业数据中心绿色评价方法

以电力企业数据中心架构和数据模型为基础,分析了构建企业绿色数据中心的多种影响因素,建立了由基础设施、关键业务系统应用率、虚拟化技术应用和智能化管理等因素构成的绿色评价指标体系。结合模糊综合评价的结构性知识表达能力和神经网络的自学习能力,提出一种电力企业数据中心绿色水平评价方法。实例计算结果表明,应用模糊神经网络模型进行电力企业数据中心绿色评价降低了评价过程的主观性,提高了评价结果的客观性和准确性。     

计及价格型需求响应的综合能源系统日前经济调度

为实现节能减排,提升能源利用率,建立了含电-气-冷-热的综合能源系统,以经济性最优为目标,构建实现多能互补的调度模型;建立用户侧与上级电网通过价格型需求响应互动的模型方法,用价格引导用户用电行为,实现供给侧与需求侧的双赢,最后将提出的模型进行仿真算例分析,验证了其有效性。     

基于变权系数的继电保护状态模糊综合评价方法

提高状态评价的精确性对继电保护状态检修工作有重要的意义。提出一种基于变权重系数的继电保护模糊状态评价方法。首先提取影响继电保护装置及二次回路状态的主要评价因素,建立科学合理的状态评价指标体系。再根据因素空间理论的变权综合概念,引入均衡函数调整各个因素的权重系数。最后采用模糊三角梯形隶属函数模型并选取合成算子,建立一个较为客观、准确的继电保护装置及二次回路状态评价体系。运行实例表明,该状态评价方法有利于准确地评判继电保护装置及二次回路的真实运行状态,为状态检修提供合理依据。     

基于变权重的变压器状态模糊综合评价方法

在传统的变压器状态评价方法中,常权无法客观反映变压器部分参数偏离正常值时对整体评价影响。基于此,笔者提出了基于变权重的变压器模糊综合状态评价方法。首先采用层次分析法确定变压器各影响因素指标的权重,然后考虑实际情况对各影响因素权重进行变权处理,减少评价的主观性,使变压器的状态评价结果更为合理。应用文中方法对实际变压器进行状态评价,验证了该方法的合理性和可行性。     

能源互联网下基于博弈与证据理论的综合能源系统评价方法研究

结合能源互联网下综合能源系统评价的特点,从能源的生产环节、输配环节、消费环节3个维度,建立相应的评价指标体系,同时基于博弈理论确定指标权重,并利用证据理论融合统计周期内多条评价结果,避免暂态与非稳态等工况的影响以提升评价结果的信度,形成基于博弈与证据理论的综合能源系统评价方法。最后,以某园区为对象评估该区域综合能源系统的运行水平,验证了所提方法的实用性与有效性。     

海港综合能源系统低碳经济发展研究综述

在我国“碳达峰与碳中和”愿景下,海港综合能源系统正通过全面电气化降低二氧化碳排放,实现海洋能源的可持续发展,但多能流融合给海港能源配置与优化运行带来新挑战。该文首先结合海港节能减排政策,对海港综合能源系统低碳经济发展进行概述;然后,从能源侧、负荷侧和能源存储3个层次分析海港综合能源系统特点,总结促进海港低碳减排的能源交易、碳捕集与利用封存、储能系统优化配置和多能互补协同优化运行关键技术;最后,对基于储能系统的未来海港低碳经济发展研究方向进行展望。     

基于联盟博弈的综合能源系统优化运行方法

随着能源行业的不断改革与发展,未来的能源体系将变得更加多元化,综合能源系统中多种能源的有机整合和集成互补将成为发展趋势。提出了一种基于联盟博弈的综合能源系统优化运行方法,首先在包含风电、光伏等分布式能源发电的能源集线器模型基础上,建立了考虑综合需求响应的双层优化模型,上层为最大化能源供应商收益,下层为最小化用户购能成本;其次,构建了适用于能源集线器的不可转移支付联盟博弈模型,实现了能源集线器间的协作运行,并采用分布式联盟构造博弈算法进行求解;最后的算例验证了模型和方法的可行性和有效性,该方法减少了弃风和弃光的能源浪费,降低了购能成本,提升了系统的经济性和灵活性。     

基于㶲经济学的综合能源系统动态冷热电成本

多能流耦合的综合能源系统(IES)成本分摊是综合能源服务研究的一个关键技术问题。现有IES产品成本计算未虑能量品位的影响,并且对含储能的IES成本变化缺乏深入研究。以热力学第二定律为基础,建立IES动态㶲经济学模型,并以某园区综合能源系统为例,研究动态负荷以及储能工况对系统冷热电成本的影响。结果表明：储热装置能够有效降低单位冷热电成本;相较无储热工况,在储热工况下系统单位冷、热、电成本分别降低6%、24%、1.2%;此外,储热工况下的IES冷热电平均成本与电负荷成正相关,与冷热负荷呈负相关。动态㶲经济学模型能够高效地分析含储热的IES在优化周期内的逐时冷热电成本,为冷热电实时定价提供依据,合理利用储能装置能够降低冷热电产品的成本,有助于内燃机消纳,提高系统运行的稳定性和经济性。     

多能源热互补分布式能源系统的节能率评价方法

多能源互补是分布式能源系统的重要发展方向,相比于化石能源驱动的分布式能源系统,其节能特性的评价方法研究尚有不足。针对多能源热互补分布式能源系统提出节能率的计算方法,将系统输入的低品位非化石能源按其做功能力统一折合成燃料,与输出相同产品的常规分产系统进行比较得到节能率。通过典型太阳能与燃料互补的分布式能源系统比较分析了3种节能率计算方法下,可再生能源占比、不同形式能量输出比、热/热化学输入热的温度等参数对系统节能性的影响规律,并以具体的热电联产案例验证了文中节能率计算方法的适用性。结果表明,所提出的节能率计算方法能够更为合理地评价含有非化石能源的多能互补系统节能特性,获得了节能率随可再生能源占比增大而增大,随热互补太阳能集热温度升高而降低,随热化学互补太阳能集热温度升高而先上升后下降的规律,反映了根据能的品位合理利用非化石能源和提高多能互补技术先进性能够改善系统的节能性能。     

计及效率的综合能源系统多目标优化调度方法

综合考虑综合能源系统(IES)在能效、经济、环境等多目标上的优化调度需求,提出一种IES的多目标优化调度模型及求解方法,以实现多能互补IES的节能减排、经济运行与环境友好调度运行。首先建立了满足IES在能效、经济、环境等方面的优化调度需求的多目标函数模型,并在能效目标函数中引入■效率,实现多能耦合系统的高效、高质量用能;其次建立了适用于多目标优化调度的IES数学模型,并通过模型凸松弛等方法保证模型的凸性,提高问题求解效率;再次建立了多目标优化调度问题帕累托前端的求解及运用方法,利用多目标凸优化问题的标量化方法进行模型转换,从而求解多目标凸优化问题,并提出筛选方法,用于从帕累托前端中筛选得到综合性能较好的调度方案;最后结合贵州省某IES算例仿真,验证了所建立多目标优化调度模型与求解方法在满足区域IES由于多能耦合而带来的多目标调度需求上的可行性。     

计及多能互补的海岛群微网系统规划评价方法

针对海岛群微网中各类电源及负荷特点,提出了一种含海洋能发电的多能互补海岛群微网系统规划评价方法。首先,分析了多能互补海岛群微网的典型架构及规划原则;而后构建了包含投资成本、环保效益和综合能效等方面的多属性多目标评价指标体系;最后,研究了各项指标的量化计算方法,并综合利用主观权重和客观权重的互补特点,提出一种基于G1-熵权-独立性权组合的海岛群微网系统规划评价方法。算例分析表明,所提出的规划评价方法可以较为全面地对各种海岛群微网系统规划方案进行科学的计算和评价,为最优方案的筛选提供技术支持。     

基于生物质热电混合供能的城镇综合能源双层优化

生物质发电相当于小型火电,单独发电时效率低,且现有研究对含生物质热电联产机组系统的优化调度关注较少。针对上述问题,提出了适用于城镇综合能源系统的多种新能源高效消纳的综合能源运行双层优化方法。通过补燃设备调整热天然气和生物质电联产机组的运行状态,建立可补燃生物质热电联产运行模型;研究了多个可补燃热电联产机组的联合控制,分别以综合供能费用和能源利用效率作为上下层优化目标,同时对热电联产机组间的能源分配调度和各热电联产机组内部运行状态进行优化,构建包含光伏生物质和天然气在内的区域能量枢纽双层优化模型。算例验证了可补燃的生物质热电混合供能对提高系统能效、降低供能费用的设计目标。     

面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题及展望

乡镇作为经济社会发展的重要一环,相比于城市,在自然资源禀赋、用能特性及能源设施基础条件等方面都具有自身独特特征。通过总结绿色生态乡镇的特征以及目前存在的问题,综合考虑乡镇清洁能源资源及冷、热、电用能需求,为实现电、气、冷、热多能互补,源、网、荷互动优化,从乡镇综合能源系统的多能源协同规划、运行优化、综合评价3个方面提出面向绿色生态乡镇的综合能源系统关键问题,对乡镇综合能源系统的未来发展方向进行了展望。     

考虑能量品质的区域综合能源系统多目标规划方法

区域综合能源系统(RIES)由于广泛涉及电/气/热/冷等多种能量形式耦合,其规划工作面临诸多挑战。提高能量利用效率是RIES规划的重要任务之一,传统能量效率的定义仅计及了能量在数量上的变化,却忽视了能量在品质上的差异,无法准确地衡量RIES的能量利用水平。文中提出使用兼顾数量和品质的效率作为衡量RIES能量利用水平的标准。首先,定义了能量品质系数的概念用以量化不同形式能量的品质差异,并提出基于黑箱模型的RIES总体效率计算方法。然后,建立了五层级能源集线器模型用以处理多能耦合问题,确保区域能量供需平衡。接着,以经济性和效率为优化目标构建了RIES多目标规划模型,设计了兼顾规划与运行的双层优化结构,并联合运用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和内点法实现模型高效求解。最后,选取广州市某工业园区RIES作为算例对所提方法进行验证。     

综合能源系统中多能源协同优化方法研究

针对当前多能源协同优化相关研究成果减排和可靠性待优化等问题,提出基于混沌蛙跳算法的综合能源系统中多能源协同优化方法.以系统总费用最低、可靠性最强、减排率最高等为目标函数,以可靠性、热量均衡、设备运行、储能、需求响应等方面为约束条件,构建多能源协同优化模型.引入混沌蛙跳算法对目标模型进行求解,利用混沌蛙跳算法具备的快速寻...     

区域综合能源系统规划研究综述

区域综合能源系统作为能源互联网的重要物理载体,对提高综合能源利用效率、消纳可再生能源、保障供能安全可靠及节能减排具有重要意义。对区域综合能源系统进行合理有效规划,要打破行业壁垒,从技术、政策、地域等多方面实现突破。文中对区域综合能源系统规划中的多能耦合理论、负荷预测方法、技术经济性分析、规划优化建模与求解等关键问题进行了系统地总结归纳,对各问题所涉及的国内外研究现状、存在问题及难点进行了分析与概括。结合目前最新研究进展,概括了全面涵盖区域综合能源系统源、网、荷、储等环节的通用性能流模型、规划模型及求解流程,并对未来的研究方向进行了展望。