基于多能互补的综合能源微网优化调度方法研究

针对综合能源系统优化运行方法进行研究,首先,构建了包含多种能源和装置的综合能源微网系统;其次,以系统的运行成本为目标函数,以多种能源和装置的数学关系为约束条件,建立了系统的优化运行模型,并介绍了用于求解运行模型的遗传算法;最后,对提出的优化模型进行了仿真分析,验证了模型的可行性.     

综合能源微网系统的滚动优化经济调度

提出了不确定实时运行环境下综合能源微网系统的最优经济调度模型。考虑模型中涉及可再生能源机组出力、需求侧负荷及实时电价等随机因素,采用滚动优化方式平抑其影响,以最大限度地提高能源利用率。进一步针对微网热电联供的特点,以微燃机作为热电耦合单元,建立同时满足网络潮流约束与热平衡约束的综合能源微网最优潮流模型。针对模型的混合整数与非线性特征,采用含自适应变化惯性权重的改进粒子群优化算法进行求解,并以启发式规则约束热电耦合单元进化方向。以改造后的IEEE 37节点配电系统为例,验证了微网滚动优化调度模型与相应求解方法的有效性。     

考虑多类型能源转换与存储的综合能源微网优化运行研究

园区级综合能源系统作为典型的微型综合能源系统(micro-integrated energy system),通过多元消纳技术和多元存储技术增加可再生能源的就地消纳,提高综合能源利用效率。本文以综合能源微网系统日运行成本最低和最大程度消纳可再生能源为目标函数,考虑园区多种负荷平衡约束及系统元件运行约束,建立了含冷、热、电、气多种能源的外部供应、相互转换、存储与消费的综合能源微网系统日前调度优化模型。基于MATLAB的Yalmip工具箱编写了优化算法,调用Gurobi商业规划软件进行求解,通过建立可调节的天然气管道运行约束与联络线约束等多场景进行仿真,求得微网内机组的启停计划与出力分配值,探讨了外部能源供应约束限制对微网运行的影响。优化结果证明了模型求解方法的有效性。     

考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法

针对当前综合能源系统研究未充分考虑氢能交互转换以及利用等问题。以综合能源微网为研究对象,提出了考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法。首先,提出了考虑氢能交互的综合能源微网的典型架构;其次,构建了以氢能为核心的关键设备的能效与经济性模型;在此基础上,构建了综合能源微网的日前调度模型,并针对调度问题的属性,采用混沌增强烟花优化算法对调度模型进行求解;最后,通过实际算例的对比与分析,验证了所提模型方法的有效性与适用性。     

考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法

针对当前综合能源系统研究未充分考虑氢能交互转换以及利用等问题。本文以综合能源微网为研究对象,提出了考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法。首先,提出了考虑氢能交互的综合能源微网的典型架构;其次,构建了以氢能为核心的关键设备的能效与经济性模型;在此基础上,构建了综合能源微网的日前调度模型,并针对调度问题的属性,采用混沌增强烟花优化算法对调度模型进行求解;最后,通过实际算例的对比与分析,验证了所提模型方法的有效性与适用性。     

考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法

针对当前综合能源系统研究未充分考虑氢能交互转换以及利用等问题。以综合能源微网为研究对象,提出了考虑氢能交互转换的综合能源微网协调调度方法。首先,提出了考虑氢能交互的综合能源微网的典型架构;其次,构建了以氢能为核心的关键设备的能效与经济性模型;在此基础上,构建了综合能源微网的日前调度模型,并针对调度问题的属性,采用混沌增强烟花优化算法对调度模型进行求解;最后,通过实际算例的对比与分析,验证了所提模型方法的有效性与适用性。     

海岛低碳综合能源微网优化方案设计

海岛微网不同季节的风光出力和负荷水平不同并且缺少跨季节性的长期储能方式,导致了当前海岛微网大规模弃风弃光和高额碳排放。为了提高风光利用率和降低碳排放,建立了包含氢储能系统和海水源热泵的海岛综合能源微网。以最小化年化成本、最小化弃风光率、最小化碳排放量为目标函数,以分布式电源出力和功率平衡为约束,采用NSGA-III算法对各分布式电源的容量进行多目标优化配置,使用模糊隶属度函数选取综合满意度最大的解,算例结果证明了综合能源微网的优越性,为今后海岛微网的规划建设提供参考。     

含储能的冷热电联供分布式综合能源微网优化运行

分布式综合能源微网(DIEM)具有冷/热/电/气多能耦合的典型特征,如何进行包含冷热电联供(CCHP)和多种储能设备的运行优化,一直是现阶段研究工作的重点和难点之一。文中建立了储能设备和CCHP系统模型,基于电/冷/热和烟气余热,利用平衡等式约束、储能设备充放能约束以及系统各个设备上下限约束,并通过配置权重系数,以一个运行周期内运维总成本和CO 2总排放量为综合运行优化目标。构建了某大学城典型场景,以储能设备为例,配置储冷设备的容量分别为0 MW,2 MW,4 MW,分析了储能容量对DIEM运行优化的影响。配置合适的储能设备容量,一个周期内的综合运行优化目标越低,越能兼顾经济性和碳排放要求。     

基于混合博弈的配电网与多综合能源微网优化运行

该文研究了同一配电网下的多个综合能源微网(integrated energy microgrids,IEM)的协同管理问题,旨在通过配电网运营商(distribution system operator,DSO)制定电能价格以协调IEM联盟的机组调度、需求响应和成员间的点对点(peer-to-peer,P2P)电能交易。首先,构建了DSO与IEM联盟能源交易框架,分析了DSO与IEM联盟的博弈关系。其次,将主从博弈与合作博弈相结合,建立了DSO与IEM联盟混合博弈优化模型,其中DSO为领导者,以最大化自身效益为目标,通过制定电能价格引导IEM联盟运行优化;IEM联盟为跟随者,以最大化自身效益为目标,通过合作对DSO的决策进行响应。基于纳什谈判理论,将IEM模型等效为联盟效益最大化和合作收益分配2个子问题,以保证IEM联盟的合作收益能在联盟成员之间公平分配。最后,利用二分法分布式优化算法结合交替方向乘子法(alternating direction multiplier method,ADMM)求解所构建的模型。结果表明,该文提出的混合博弈模型有效协调了IEM联盟的运行优化,并实现了IE...     

含环境成本和多种储能的综合能源微网优化运行

为考虑冷热电联供型综合能源微网运行时产生的环境成本和分析储能装置容量对系统运行成本的影响,建立了包含环境成本和储能装置的冷热电联供型综合能源微网优化运行模型.以系统总成本最小为目标,采用混合整数规划方法在Cplex中求解,并与相对应传统分供系统运行成本对比,验证了模型的有效性.分析了冷热电联供型综合能源系统在不同类型电价模式下的运行成本以及储能装置不同容量对系统运行成本的影响,得出了系统在实时电价模式下运行成本最小和系统运行成本随储能装置容量的增大先增加后降低的结论.     

可再生能源微网鲁棒多目标优化调度

针对微网运行中存在的多目标需求和参数不确定性问题,提出微网鲁棒多目标优化调度方法,以实现调度方案在多目标优化框架下对不确定性扰动的抑制。为降低鲁棒模型的保守性,引入鲁棒测度表征微网中不确定性因素的特性,并构建微网鲁棒经济与环境优化调度模型。结合鲁棒模型变换思想将该模型转换为鲁棒优化的对应形式,通过对偶原理进一步转换为一个确定性的多目标优化问题,然后采用多目标进化算法求解系统模型。仿真结果表明,所获得的帕累托前沿能够消除微网内不确定性干扰并满足其经济与环境目标需求,从而验证了所提模型和方法的可行性和有效性。     

基于主从博弈理论的共享储能与综合能源微网优化运行研究

综合能源微网与共享储能在提高系统能源利用率方面具有显著效益,逐渐成为目前研究热点,如何建立一套共享储能背景下综合能源微网优化运行模型是当下亟待解决的问题。文章首先介绍系统运行框架,分析系统内各利益体的功能。然后,分别针对微网运营商、共享储能服务商以及用户聚合商建立优化运行模型。分析微网运营商与用户聚合商间的博弈关系,提出共享储能背景下微网运营商与用户聚合商间的Stackelberg博弈模型,并证明Stackelberg均衡解的存在性与唯一性。最后,在MATLAB平台上进行算例仿真,通过Yalmip工具与CPLEX求解器进行建模与求解,利用启发式算法与求解器结合的方法优化微网运营商与用户聚合商的策略。结果表明,所提模型不仅能有效权衡微网运营商与用户聚合商的利益,也能够实现用户聚合商与共享储能运营商的收益双赢,采用的求解算法能够保护微网运营商与用户聚合商间的数据隐私。     

考虑综合评估的孤立微网优化调度

针对微网孤岛运行模式下的优化调度,从经济性和可靠性2方面考虑,提出在传统微网经济调度模型中加入综合评估模型,得到不同侧重目标下的最优调度方案。首先,在热电联产的微网结构上,建立了包含运行成本最低和负荷缺电率最低为目标函数的微电网优化调度模型;其次,考虑到不同目标之间存在的矛盾,应用多目标粒子群算法结合调度策略,在MATLAB环境下对所建立的优化调度模型进行求解,得到一系列Pareto最优解;最后,通过利用基于层次分析法的综合评估模型对Pareto解集进行评价,再结合实时需求分析,为决策者提供最优调度方案。算例通过对某孤岛型微电网进行分析,验证了模型的可行性和实用性。     

基于深度确定性策略梯度的电-气综合能源微网优化调度研究

多能互补协同运行是综合能源系统实现运行经济效益最优的重要技术之一.针对引入间歇性可再生能源的电-气综合能源微网运行优化问题,提出了基于深度确定性策略梯度的综合能源微网运行优化方法.该方法首先通过能源枢纽的理论对电-气综合能源微网进行数学建模,并对各种能源设备进行必要约束;然后,将综合能源微网优化调度问题转换为马尔可夫决...     

海岛型微网综合能源规划研究

结合实际工程进行研究,根据海岛资源禀赋条件,建立了区域内的含可再生能源电源、储能装置和备用电源定容规划的计算模型。以负荷曲线为依据,对区域内的可再生电源以及常规电源进行技术及经济上的综合比较,最终优化和确定了相关的能源配置方案。最后,针对边界条件变化的特性进行了敏感性分析。     

能源互联网中微网系统设计及其运行控制方法研究

能源互联网作为冷热电气高度融合、源网荷储多元协同的智能化信息化复杂电力网络系统,为新能源电力互补消纳、高效输送、智慧使用提供了新的有效技术途径.由于系统的区域性、复杂性、不确定性,其优化调度运行、功率协调控制成为了亟需研究的重要课题.微网是由多类型微电源、储能装置、负荷组成的有机系统,为各类分布式电源整合接入能源互联网...     

含多微能网的城市能源互联网优化调度

随着增量配网改革大量微能网接入系统,形成具有多微能网的城市能源互联网,给城市能源互联网调度带来了巨大的风险.针对多个微能网接入城市能源互联网造成的多方利益交互与调控运行的问题,提出一种含多微能网的城市能源互联网优化调度策略.构建了微能网与综合能源运营商交互协调机制,采用分布式建模方法,建立了各微能网和综合能源运营商的经...     

含多能微网群的区域电热综合能源系统分层自治优化调度

分布式能源与负荷聚合形成多能微网群连接至区域供热系统和上级配电网,构成区域电热综合能源系统.为保护多利益主体隐私并满足其利益诉求,提出了基于分布自治、集中协调设计架构的区域电热综合能源系统分层优化调度方法.在上层,计及多能流异质动态特性,提出了区域电热综合能源系统的动态经济调度模型;在下层,考虑用户柔性热需求和分布式光...     

光储气微网优化运行研究

对于天然气与新能源发电协同运行的研究有利于提高风、光电的消纳比例.但新能源与天然气互补组成的微网系统仍存在可靠模型约束条件考虑欠缺及相应算法精度有待提高的问题.为解决该问题,依据微网系统实际运行工况和运行方式,建立了一种以经济运行为目标,包含光伏发电、储能系统、天然气发电的微网协同优化运行模型.针对模型求解算法精度较低...