基于NSGA-Ⅱ算法的互补能源接入方案优化配置

构建以电力为主体,融合热、气等不同形式能源,在生产、消费多个环节优势互补的多能源系统,是提升能源利用效率,促进能源清洁发展,构建能源互联网的关键.首先,依据风、光等分布式能源稳定模型,构建智慧城市多能互补系统架构;然后综合考虑投资商、电力公司、用电客户等能源主体利益,以系统潮流、接入互补能源的节点电压、装机容量等为条件,建立智慧城市多能互补系统规划模型;最后,引入改进的遗传进化算法,确定模型的寻优流程,对多能互补系统能源网络接入能源的节点位置与装机容量进行优化求解.结果表明,对多能互补系统合理规划,有助于智慧城市能源供应向清洁、可持续化方向发展.     

基于改进粒子群的冷-热-电综合能源系统双层优化模型

基于能源集线器模型提出一种冷-热-电综合能源系统双层优化建模方法,在对园区各典型能源转化设备建模的基础上,综合考虑系统的运行成本及系统投资,并以某机场项目为例建立以系统年费为优化目标的双层优化模型.结果表明该模型可协调各类能源从而实现经济运行,具有较好的通用性与实用性.     

多能互补分布式能源系统优化设计研究进展

构建冷、热、电等不同形式能源在生产、传输、消纳等多环节协同优化的多能互补分布式能源系统是未来能源互联网的发展所需。首先,介绍了多能互补分布式能源系统的基本概念、供能类型及关键技术,结合国内外试点经验,阐述了系统的发展现状及其在我国能源变革中的重要地位。其次,梳理了系统优化的内容和路径,探讨了优化路径中的现有研究方法及其不足。最后,总结了多能互补分布式能源系统发展所面临的关键问题,并对其未来研究方向进行了展望。     

多能互补的综合能源微网多目标优化运行方法研究

综合能源系统在实现多种能源的综合利用，提高新能源利用率和减少碳排放等方面具有重要意义，是近年来诸多学者重点研究的领域之一。但是，目前对综合能源系统优化运行的研究较为局限，设备和模型种类较少，优化运行的目标函数单一。针对这些问题，提出了多能互补的综合能源微网多目标优化运行方法。首先，建立了运行成本、碳排放量和一次能源消耗的优化目标函数和系统的约束条件。其次，对比了传统分供系统与综合能源系统的运行成本，分析了电价改变对综合能源系统的影响，基于权重分析法对综合能源系统进行了多目标运行优化。通过算例分析表明，所构建的综合能源系统可以有效运行，相较分供系统成本可节省13.47%以上的成本，电价变动对该综合能源系统中设备的运行有较大影响，优化后的权重比可以显著平衡各个目标函数。     

基于CVaR的高比例光伏区域综合能源系统优化调度

在“双碳”目标的驱动下，以光伏为代表的分布式能源正大规模接入配电系统与配气系统，二者间的耦合也更加紧密，为低碳可持续能源系统的构建带来了新的机遇，然而，由于分布式能源的随机性，其也不可避免的造成了两个系统间潜在的运行风险。基于此，本文提出了一种高比例光伏渗透率下区域综合能源系统多时间尺度优化调度模型。首先，在高光伏渗透率的前提下，建立了考虑储能设备的电-气区域综合能源系统日前调度模型，利用二阶锥松弛将模型线性化。其次，基于CVaR风险评估模型的理论基础，建立并简化了损失函数。接着，在实时调度过程中考虑CVaR风险评估模型，建立了考虑CVaR风险评估的区域综合能源系统实时调度模型，以平衡不同风险态度下新能源不确定性导致的风险成本。最后，将前述两个模型合并，建立了区域综合能源系统日前-实时多时间尺度调度模型，分析区域电力系统与区域天然气系统之间的相互作用与能量流动。在算例分析中设计了不同的负荷强度方案对模型进行验证，分析了不同方案下系统购电量与不同设备运行参数的变化。结果表明，所提模型可以有效缓解因新能源随机波动带来的运行风险，同时考虑耦合设备的运行调控能够促进区域综合能源系统的耦合运行并取得良好经济效益。     

计及碳交易的区域综合能源不完全信息博弈优化调度

减缓全球变暖，减少二氧化碳的排放已经成为能源部门的一个紧迫问题，在此背景下，区域综合能源系统的优化调度成为实现节能减排目标的重要途经。但是区域综合能源系统内能源集线器(energy hub, EH)间存在复杂的利益交互关系和市场不完全信息，这给系统的运行调控带来巨大的困难和影响，如何实现能源集线器间的制约和平衡成为关键。针对计及碳交易的多能源集线器区域综合能源系统，提出基于不完全信息博弈的优化调度策略。在考虑碳交易的基础上，引入电-气(power to gas, P2G)技术和碳捕集系统(carbon capture systems, CCS)耦合技术，以寻求系统低碳经济双赢。结果表明：所构建的优化调度模型，采用碳交易和碳捕集系统协调配合控碳，在保证系统经济效益的同时，碳排放量也下降了6.4%。     

住宅供暖设备的评价与选择

目的全面地评估和科学选择各种住宅采暖设备和供暖方式。优化城市住宅采暖系统的能源结构，评价并指导住宅采暖设备及方式的选择．方法对住宅供暖设备和方式从经济效益、社会效益、人文效益和环境效益出发进行综合评价，在定性分析的基础上，运用AHP法对住宅供暖设备和方式，基于4种效益进行分析并建立综合评价模型．结果对住宅供暖设备和方式给出了不同效益的单排序、综合4种效益的最终排序及其运用的条件，并以10种常用供暖方式为例进行了实证分析．结论初步建立了基于4种效益的AHP法的评价模型，模型考虑了影响住宅供暖设备和方式的多种效益与因素。因此能够得到切合实际的综合评价结果．     

基于势博弈的综合能源系统用户能量管理优化方法

随着综合能源系统的发展,能源耦合程度不断加深,尤其在售能侧将形成多能耦合的价格机制.针对具有多能耦合价格机制的综合能源系统,提出一种基于非合作博弈的能量管理优化策略.首先,根据综合能源系统能源耦合价格机制建立基于条件风险价值(CVaR)的用户用能成本模型.随后,建立综合能源系统中用户之间的非合作博弈模型,通过构建势函数...     

区域综合能源系统两阶段鲁棒博弈优化调度

在区域综合能源系统的基本架构上,为了提升系统经济性与可再生能源并网能力,研究混合储能、冷热电联供机组（CCHP）、能量转换装置在多能互补下的两阶段优化运行模型. 利用虚拟能量厂（VEP）,平抑发、用电不确定性;采用鲁棒理论,构建灵活调整边界的不确定合集;引入条件风险理论,构建考虑多种不确定关系耦合下基于Copula-RCVaR的能量管理风险模型. 针对上述模型特点,提出基于滤子技术的多目标鲸鱼算法进行求解. 分析不同可再生能源渗透率及集群效应对系统收益结果和运行策略的影响. 结果表明,引入虚拟能量厂可以提高利润1.9%,在保证稳定运行的前提下合理选择荷、源不确定变量的置信概率,可以提高利润5.9%.     

面向零能耗建筑的多种可再生能源系统建模与优化（英文）

为了服务碳中和目标,由多种可再生能源组成的多能互补系统(MRES),例如风能、太阳能和地热驱,被认为是减少建筑领域二氧化碳排放和节能的有效解决方案。容量优化设计方法是实现系统100%可再生能源利用的必要手段。本文针对MRES的容量设计构建了一种双目标优化方法,以系统成本最低和系统供能实时可靠性为优化目标,利用带约束遗传算法(GA)结合供电可靠性(LPSP)方法作为寻优算法。基于MATLAB软件,开发了一个优化应用程序,给用户使用提供优化界面,在给定负载需求时可以输出优化的设计参数。以一个游泳池建筑为案例来展示所提出优化设计方法的流程。与传统的分布式能源系统相比,MRES的年度总成本(ATC)较低,且ATC随着可再生能源系统的供电可靠性的降低而降低。与LPSP法为0%的基线情况相比,当供电可靠性值等于8%时,年度总成本下降24%。     

基于用户侧能源转换设备的综合能源系统可靠性分析

综合能源系统作为未来供能系统发展趋势,定量考虑能源转换设备对可靠性的影响,对于指导综合能源系统的规划与运行有着重要的意义.该文考虑不同供能网络的安全准则,采用变步长重复潮流法,求解故障情况下满足综合能源系统安全性约束的转换设备转供能力.在此基础上,对不同用户供能质量需求进行分类,建立综合能源系统的可靠性评价体系,利用序贯蒙特卡洛模拟法进行可靠性评估.以某园区热电联供系统为例,验证所提评价体系的可行性及有效性.结果表明,可靠性指标与能源转换设备的配置节点、配置容量以及能效比有关,可靠性评价体系为能源转换设备规划提供了理论依据.     

基于基站休眠技术的无线通信网络能源协作策略

有效提高无线通信网络能源效率,降低能源成本,提升通信服务质量,一直是通信领域重要的研究课题. 本文利用基站休眠技术关闭低负载状态或处于空闲状态的基站,联合能源采集技术采集清洁能源供基站和其他系统使用,通过系统能源协作降低能源的浪费,该协作模型是一个约束优化问题,使用一种动态权重约束优化处理算法对模型进行求解分析. 实验表明,本文提出的系统模型能有效降低网络能耗,提高通信速率.     

可再生能源综合利用的研究现状与展望

为提高可再生能源的利用率和独立系统的供电可靠性,综述了可再生能源综合利用技术的研究进展和现状.从容量优化配置、系统建模与优化、能量管理、经济性评价等方面进行了全面总结,指出了可再生能源综合利用中存在的主要问题,主要涉及标准缺失、容量配置的随意性、运行经验缺乏、对传统能源的依赖等几个方面,归纳了现有研究中的局限性,并对可再生能源综合利用技术的发展前景进行了展望.     

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...     

基于混合能源的无线蜂窝网节能管理机制

针对当前蜂窝网中基于混合能源的节能方法较为缺乏的现状，从小区粒度的角度提出了一种新的节能管理机制。该机制首先建立了多能源共存时的节能优化模型，并对业务质量评估方法进行了建模；之后针对节能优化模型，从小区补偿的角度提出了区域化的节能算法。通过在通用移动通信系统城区场景中的仿真，验证了该机制能够在保证区域覆盖和业务质量的基础上降低区域的干扰，并节约电网近35%的能耗，具备很强的绿色经济价值。     

基于条件风险价值理论的综合能源系统优化调度

针对综合能源系统调度过程难以兼顾不同能源的调度条件，导致能源调度准确性较差的问题，提出基于条件风险价值理论的综合能源系统优化调度.分析以电、热、气为主的综合能源系统结构和响应过程，探究系统的不确定性供能因素.根据条件风险价值理论建立最优调度目标函数，将能量平衡、功率限制和储电设备容量等作为约束条件，构建优化调度模型.利用粒子群迭代方法求解模型，获取粒子的速度与位置更新方程，得出最佳调度结果.结果表明，所提方法能够准确预测出能源需求量，将输出能源控制在合理范围内，降低系统运行风险，提高经济效益.     

基于可信性理论的含大规模可再生能源电网脆弱性评价

由于大规模消纳可再生能源的电网作为一个复杂系统,其脆弱性问题是不容忽视的。为了以增强其安全稳定性,提高网络的可靠性,基于可信性理论来对大规模消纳可再生能源造成的电网脆弱性影响进行全面、科学地评价研究。首先建立了基于大规模消纳可再生能源的电网脆弱性评价指标体系;然后利用可信性理论和粗糙集—粒子群优化法构建了一个多层次模糊综合评估模型。最后利用该模型对实例进行了分析评估,验证了模型的可行性与可靠性。通过系统、准确、科学地辨识电网中存在的脆弱点,对大规模消纳可再生能源的电网脆弱特性做出评价是一项具有十分重大意义的研究。     

基于组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价

考虑到当前综合能源系统研究缺乏完善的需求响应量化评估方案,难以在优化运行层面综合评估需求响应效益这一问题,提出了一种基于改进AHP群决策—CRITIC组合赋权与灰云模型的综合能源系统需求响应效益评价方法。首先,从综合能效性、社会经济性和需求侧互动性三个维度构建了需求响应效益评价指标体系。其次,采用一致性和权重拟合性更优的指数标度法构造判断矩阵,降低赋值误差,并通过AHP群决策法确定主观权重,从而削弱主观极值偏差对权重的影响;在由CRITIC法确定客观权重后,基于最小欧氏距离建立组合权重模型,并通过非线性规划求取最优组合权重;针对评价等级信息的模糊性与隶属等级的随机性,采用正态灰云白化权模型确定指标分类等级与场景评分。最后,以北方某综合能源系统为例,根据用户参与需求响应方式设置了4种运行场景,分析了不同需求响应对系统运行的影响与作用,算例结果表明所提指标体系与评价方法科学有效。     

计及消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化研究北大核心

在“2030碳达峰、2060碳中和”双碳目标的政策背景下,社会进一步推动可再生能源电力消纳责任权重的实行。作为可以有效支撑清洁低碳能源体系的区域综合系统,需要在考虑可再生能源电力消纳责任权重情况下保证系统经济低碳运行。结合绿色证书交易机制,提出了一种计及可再生能源电力消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化模型。以系统总收益最大化为目标,综合考虑可再生能源消纳责任权重、绿色证书交易、碳排放等因素,构建了包含电、热、冷负荷的区域综合能源系统运行优化模型。通过设置不同场景进行算例分析,结果表明考虑了可再生能源电力消纳责任权重和绿证交易的区域综合能源系统优化模型可有效提高系统总收益且兼顾了环境效益,为系统的经济低碳运行提供了有效借鉴。     

基于经济性和环保性的区域综合能源系统优化调度研究

发展区域综合能源系统是提高能源利用率、缓解可再生能源消纳问题及改善环境的重要途径。对区域综合能源系统各类设备进行了建模,以经济性最优及一定环保性为目标,建立了区域综合能源系统优化调度模型,然后采用混合整数线性规划模型对实例问题进行求解,并以夏季典型日为例,分析说明了优化调度结果,以验证模型和优化算法的可行性和经济性。