基于合作博弈的多区域综合能源系统优化调度

为了提高能源利用效率,近年来综合能源系统（IES）受到越来越多的关注。在多区域IES互联体系下,从概率论角度提出了综合能源互联系统利益分配机制。首先构建了多区域IES在合作博弈下的联盟总日运行费用模型,模型中计及了不同区域IES间可通过微电网和微热网实现电能和热能的交互;其次,从概率论角度分析了联盟形成的条件概率并构建了个体IES边际贡献模型,进而提出了IES合作博弈分配机制;最后,基于案例分析对所提机制的有效性进行验证。仿真结果表明,所提利益分配机制可保证能源互联系统中各IES均能够获益,保证了联盟利益分配的合理性和公正性。     

基于合作博弈的风-光-综合能源系统多主体协同运行策略

为促进可再生能源高效利用,推动我国“双碳”计划进程,提出一种风-光-综合能源系统协同运行模型。首先,对风电场主体、光伏主体和综合能源系统主体运行模型进行建模。其次,建立基于纳什谈判理论的风光综合能源系统协同运行模型,并将其等效为联盟效益最大化子问题和电能交易支付子问题。利用交替方向乘子法对联盟效益最大化问题和电能交易支付问题进行求解,并利用价值贡献度对不同主体对联盟的贡献进行量化。最后,通过算例分析表明,所提算法策略可有效求解风-光-综合能源系统各能源主体间的电能交易和电能价格,经过各主体的合作运行,有效改善了各主体的运行收益,并对各个主体的合作收益进行公平分配。     

计及需求侧灵活资源的综合能源系统合作博弈优化运行

综合能源系统能够提高能源的综合利用效率,是能源领域未来的发展趋势。为了充分发挥需求侧灵活资源对综合能源系统运行的优化作用,提出一种计及需求侧灵活资源的综合能源系统合作博弈优化运行方法。首先,构建综合能源系统的需求侧灵活资源运行模型,包括综合需求响应和多类型储能设备;接着,考虑多个综合能源系统间的电能交易合作,以合作联盟效益最大化为目标函数,构建计及需求侧灵活资源的综合能源系统合作博弈优化运行模型;然后,运用数学方法对所提模型进行两阶段等效转换,使其易于求解;最后,通过算例分析验证了所提模型能够充分发挥需求侧灵活资源的优势,提高综合能源系统的运行经济性。     

基于智慧城市能源云平台的综合能源交易

随着能源领域新技术发展,客户能源应用的需求愈加丰富,能源企业需不断提升服务水平,实现能源智慧管理。通过智慧城市能源云平台在能源交易模块打造一个能源服务商城,作为用户发布需求、能源服务公司进行对接的枢纽,为能源客户和能源服务商提供能源交易平台,实现多方共赢。     

基于主从博弈理论的综合能源系统优化运行方法

综合能源系统作为实现智慧能源的关键技术形式,其优化运行问题是一门重要课题。针对综合能源系统优化运行问题,考虑到系统多能互补协调,基于主从博弈理论进行建模。其中:主体博弈模型以多能互补协调计划为博弈策略,以综合能源系统综合运行成本最小化为博弈支付,计及多能互补协调约束等必要约束条件;从体博弈模型以各个形式能源子网的运行计划为博弈策略,以能源子网运行收益最大化为博弈支付,计及分布式供能设备运行约束等必要约束条件。分析得到主从博弈模型的纳什均衡,基于混沌粒子群算法设计模型求解流程。最后通过仿真算法表明,所建立的模型适用于综合能源系统优化运行方案制定,能够显著降低系统运行成本。     

考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划研究

“双碳”目标和能源转型的大背景下,区域综合能源系统内部耦合关系不断丰富,对于碳排放的管理不断严格,考虑互联协同的分布式能源站低碳规划问题亟待解决。为此,首先讨论了互联协同分布式能源站空间性能参数矩阵;然后计及负荷-能源站的管线建设以及环境成本、能源站-能源站的互联管线长度、各个分布式能源站规划容量等关键因素,提出了一种考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划模型;最后,讨论了负荷不确定性对分布式能源站选址规划的影响,并且基于基准负荷确定性场景,在某城市实际算例中验证并讨论了考虑低碳需求前后各个分布式能源站的选址结果对比。     

考虑碳配额及综合需求响应双重激励的综合能源系统多主体博弈协同优化

文章提出了考虑碳配额和综合需求响应双重激励的综合能源系统（Integrated Energy System, IES）多主体博弈协同优化调度策略。首先,基于Stackelberg博弈理论,同时考虑需求侧和储能侧的主动性,建立了源-荷-储多主体博弈交互框架;其次,以IES运营商为领导者,储能运营商和用户为跟随者,建立了各利益主体的决策模型。其中,为了引导用户科学用能和降低系统碳排放量,在IES运营商模型中引入了基于碳配额和实时价格引导的双重激励政策,并以净利润最大为目标,制定售能价格和内部机组出力计划;最后,采用遗传算法结合CPLEX的两阶段算法对所提多主体博弈模型进行求解。算例仿真表明,所提的双重激励策略和博弈模型能够有效兼顾各方主体利益,在不损害各方利益的情况下,降低了系统的碳排放量,实现IES多主体低碳协同运行。     

计及负荷聚合商的综合能源系统双层主从博弈运行优化

随着综合能源系统（Integrated Energy System,IES）的兴起,传统的需求响应逐渐转变为综合需求响应（Integrated Demand Response,IDR）。如何在综合能源系统中建立涉及综合能源用户与负荷聚合商（Load Aggregator,LA）的多方利益主体运行机制和价格策略,是将负荷聚合商引入综合能源市场的首要问题。文章考虑两类需求响应类型,建立了综合能源系统、负荷聚合商和用户三者之间的运行优化机制和交易策略模型,并将其表达为双层主从博弈模型;提出了分布式组合求解算法,在三者不断交互的博弈过程中,实现三者利益均衡。考虑负荷聚合商是否实施电力辅助服务及综合需求响应,建立了3种情景,比较不同情景下综合需求响应策略、能源定价策略及能源交互策略。结果表明,文章所提出的负荷聚合商参与综合需求响应的运行机制有效地发挥了需求响应资源的作用,双层主从博弈模型的引入保证了该机制长久运行,为未来综合能源系统的发展提供了新思路。     

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...     

“一带一路”倡议下国际能源合作的风险及应对

能源合作一直是“一带一路”建设的重中之重。当前我国企业在“一带一路”沿线能源合作规模不断扩大,实力不断提升,尤其是在油气、电力等重点能源合作领域优势更加稳固,发展更加迅速,且能源合作向绿色化、清洁化转型趋势明显,可再生能源领域合作增长势头强劲。但鉴于当前日趋复杂的国际形势,能源合作面临的风险有加重趋势。我国境外能源合作面临的风险主要包括政治博弈风险、俄乌冲突风险、新冠疫情风险、管道运输风险、能源价格波动风险、基础设施安全风险、恐怖主义风险和舆情风险等,需提前布局,积极防范。当前与我国主要的能源合作地区有俄罗斯中亚地区、中东地区、拉美地区、非洲地区和亚太地区,为了较为准确地评估我国能源产业海外合作风险,分别对各地区进行风险评估。不同类别的风险等级分为5档,分别为高、较高、中、较低、低。五大区域在政治风险、能源供给风险、市场风险和其他社会风险方面呈现出不同的特点,主要风险点也不同。我国应针对不同地区采取不同的风险应对策略,积极从战略、机制和企业三大层面提前布局谋划,切实维护国家能源安全。     

计及多能需求的综合能源服务商优化运行策略研究

随着分布式发电技术的不断成熟及发展,未来综合能源服务将是整合不同类型分布式发电并满足用户不同用能需求的有效途径.提出了一种含有多种分布式发电资源同时考虑多用能需求的综合能源服务商优化运行策略模型.首先建立了含有风电、光伏、燃气轮机、电储能、电热泵、辅助锅炉等分布式资源及电、热用能需求的园区综合能源系统优化调度模型;其次...     

孤立运行模式下海岛综合能源系统的能量控制策略

我国海域面积辽阔,海岛数量众多,它们远离大陆,但周围都有着丰富的自然资源。如果可再生能源得到充分利用,就可以保证岛上的可持续能源供应。提出了以海岛综合能源系统作为海岛供电的方案。该系统由风力发电机、光伏发电机、柴油发电机、海水淡化负荷、常规负荷、电转气装置和燃料电池组成,充分利用海岛周围的自然资源,解决海岛自身的供电需求和淡水需求;研究电转气技术和燃料电池在系统中的应用,实现电力系统-天然气系统的互联;给出了一种海岛综合能源系统能量控制策略,实现系统内功率分配,为海岛提供电力和淡水供应。仿真结果验证了该策略的有效性,为海岛综合能源系统的运行和控制提供了一个可靠的解决方案     

基于合作博弈和区间划分的风电机组状态评价

风电机组状态评估需要考虑模糊性和随机性的均衡,且不同方法确定的指标权重差异较大。因此,提出了一种基于区间划分的风电机组状态评估合作博弈云模型。首先,针对固定阈值受风速和环境温度的影响较大,采用Bin方法进行区间划分。其次,对于不同方法确定的指标权重,运用合作博弈法进行融合,并采用变权公式进行修正;然后,运用黄金分割法确定评判指标与状态等级间的云映射关系。最后,采用模糊综合评判获得评估结果。通过采集河北某风电场1.5 MW风电机组的监测数据和故障记录,对该方法的有效性进行了验证。结果表明该方法更能反映出风电机组的真实运行状态。     

市场环境下基于合作博弈的风-水-火电厂收益分配研究

随着电力系统的市场化发展,发电侧各电厂企业在保证区域电能供需平衡的前提下期望用合作的方式来获取更多收益并对其进行有效分配。通过非合作博弈的方式给出风、水、火区域电网常规的调度方式,并计算出风、水、火电厂的收益;以市场环境下各主体的趋利性作为出发点引入合作博弈思想,使风、水、火电厂3个参与者构成一个－联盟,保证有功功率供应的基础上,给予单位电量收益更多的水电、风电更多发电指标,并提出一种偏差MDP指标分配方式,分析表明Shapley值法及偏差MDP指标法处于核心中。同时,与非合作博弈条件下风、水、火电厂的收入相比,偏差MDP分配方式下各电厂收入分别提高了38.2%、20.5%、6.1%。     

基于水电站大坝的太阳能融合型并网发电系统研究与应用

针对双可再生能源融合发电模式的诸多技术难题,提出了一种在水电站大坝上建设太阳能电站并进行融合发电的创新模式,重点突破了水电与太阳能发电共享型控制技术、光伏逆变谐波抑制技术、无功补偿和共享型直流技术等技术难题.水电和太阳能发电共享型控制技术实现了水电现地控制单元、太阳能现地控制单元、共享型公用现地控制单元的分布式构架;实...     

基于供应量和价格的能源动态替代博弈研究

能源需求从根本上来讲是属于一种衍生需求,能源需求的产生主要直接或者间接来源于经济产量,与其功能（即能源带来的经济效益）直接相关。以博弈论为研究工具,以供应量和价格为决策变量,通过两阶段动态博弈模型,对能源之间的替代问题进行了研究。由于功能水平的不同,在考虑两种能源各自反映的基础上,通过设置合适的供应量和价格来实现各自利润的最大化,并达到动态替代博弈的均衡。研究结果表明,均衡结果对功能的敏感程度要远高于供应成本,因此,提高低功能能源的替代能力的关键在于提高其功能。     

含电转气的电—气综合能源系统低碳经济调度策略

为优化用能效率和发展低碳电力,采用综合能源系统(IES)模式耦合电力网络和天然气网络,通过电转气(P2G)技术形成电—气—电能量闭环流动,提升电力与天然气网络间的强耦合性和IES整体供能稳定性。兼顾电—气综合能源系统的经济性与低碳性,引入碳排放机制构建IES低碳经济调度模型,首先详细阐述了IES模型架构、电转气技术、碳排放交易机制等基本理论,并对天然气网络进行建模,然后采用多场景法考虑风电出力波动,以经济成本和碳交易成本最小为优化目标,构建综合能源系统新型低碳经济优化调度模型,最后通过算例对比分析了4种不同调度方案,验证了所提模型的有效性和合理性。     

基于复杂网络的综合能源系统脆弱环节辨识

综合能源系统的脆弱环节辨识对于系统的安全经济运行具有重要意义,复杂网络理论为系统的脆弱环节辨识提供了思路.将应用于电网的带权重的线路介数概念引入到综合能源系统中,并根据综合能源系统特点进行了2点改进.在改进的带权重线路介数的基础上定义了带权重的节点介数.采用基于能源集线器的综合能源系统进行了脆弱性分析,衡量了脆弱环节受...     

基于综合燃油消耗率的混合动力汽车能量管理策略研究

通过对单轴并联式混合动力汽车综合燃油消耗率的建模计算,以综合燃油消耗率(Integrated Specific Fuel Consumption,ISFC)最低为目标确定了该混合动力系统各工作模式的工作范围,并制定了相应的整车能量管理策略。在此基础上,利用Matlab/Simulink仿真平台,建立了混合动力系统能量管理策略的仿真模型,结果表明采用控制策略使该混合动力汽车的燃油经济性比传统汽车和采用基线控制策略的相同混合动力汽车有显著提高。     

基于水循环算法的梯级水电站短期优化调度

鉴于梯级水电站优化运行的高复杂度、强非线性、多约束等特点,构建了基于峰谷分时电价下的梯级水电站日最大发电效益模型。针对遗传算法(GA)等传统智能算法对复杂模型求解易陷入局部最优的问题,提出一种水循环算法(WCA)与水位廊道约束耦合、降低约束复杂度、规范寻优空间的方法,并以湖北某梯级短期优化调度为背景进行建模仿真,将计算结果分别与GA和粒子群算法(PSO)所得结果进行比较。实例研究表明,WCA计算的总效益在丰、平、枯典型日分别比GA和PSO计算值约高5.65%、3.15%、0.80%,迭代收敛速度更快,求解能力更强,为解决梯级水电站优化调度问题提供了新思路。