带蓄能装置的分布式热电冷联产系统优化配置

将分枝界定、动态规划与序列二次规划法相结合,提出了考虑可选设备容量不连续性、设备最大最小出力限制、温度和出力对设备性能影响的带蓄能装置的分布式热电冷三联产系统(联产系统)优化配置问题的求解方法。以北京市某办公楼为对象进行了算例分析研究,验证了模型及其求解方法的有效性。计算结果表明,在北京地区发展联产系统具有较好的经济效益。在分时电价体系下,带蓄能装置可有效降低联产系统运行成本。     

楼宇型分布式能源系统优化设计与敏感性分析

为实现分布式能源系统的经济效益、能效水平和环境效益的最大化,本文针对楼宇型分布式能源系统建立了相对普适化的优化模型,将粒子群优化算法和线性规划相结合,采用两阶段优化方法计算系统的最优容量配置和运行策略;并以宾馆建筑的分布式能源系统为例,采用遍历法验证计算结果的准确性以及分析驱动设备和蓄能装置的容量对系统综合效益的影响程度,分析蓄能装置和能源价格对系统性能的影响。分析结果表明:驱动设备的容量是影响分布式能源系统综合效益的主要因素;配置蓄能装置可以起到削峰填谷的作用,有利于提高系统的综合效益和灵活运行;天然气价格比电价对系统经济性的影响更大。     

分布式冷热电联供系统优化配置与适用性分析

为提高冷热电联供系统在不同负荷结构下的优化配置水平与综合运行效益,对计及蓄能装置的冷热电三联供系统的优化配置及运行进行了深入研究。基于以热定电、以电定热和多目标综合效益最优的3种运行模式,建立了综合考虑能源、经济和环境效益的多目标优化模型,利用遗传算法对系统设备容量和运行模式进行了优化。然后,分析了能源价格与引入蓄能装置对冷热电联供系统综合效益的影响。最后,基于某建筑负荷不同的冷电比和热电比对上述内容进行仿真分析,并以分供系统作为参照对象,给出了不同负荷结构下冷热电联供系统的最佳配置及最佳运行模式。优化结果表明,在大部分负荷结构下,冷热电联供系统采用多目标综合效益最优运行模式时各方面效益更好。     

含光伏的冷热电联供微网系统优化调度方案

可实现能源梯级利用的冷热电蓄能联供系统具有效率高、经济效益好、环境友好等优点,是能源利用的重要发展方向之一.文中分析了一种包含光伏发电的冷热电蓄能联供系统的优化调度方法,以系统的购电成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及年运行维护成本作为优化调度目标,结合一天当中的分时电价,同时考虑了设备运行约束、冷热电功率平衡约束等约束条件.采用线性整数规划方法,以深圳某办公大楼为背景进行联供系统的优化调度.结果表明,加入光伏发电的冷热电蓄能联供微网系统能够寻找到低成本、低碳排放的运行方案,在经济调度、节能减排以及提高能源利用率等方面都具有重要意义.     

基于线性规划的太阳能辅助热电联供机组运行优化研究

引入太阳能分担热电联供机组热负荷,是提升机组调峰能力及可再生能源消纳的有效措施。本文基于线性规划方法,以太阳能辅助热电联供机组运行收益最大为目标,建立了包含太阳能集热场、储热系统和热电联供机组在内的太阳能辅助热电联供机组运行优化模型,并采用GAMS软件和CPLEX求解器进行求解。以河北某330 MW热电联供机组为例,根据典型日和供热季逐时气象数据和负荷条件进行算例分析,得到太阳能辅助热电联供机组总运行收益和关键设备的逐时出力分配。结果表明:优化后的太阳能辅助热电联供机组能够满足用户负荷需求,且相较于独立燃煤热电联供机组在可再生能源消纳、节煤和经济性方面优势明显。     

基于Hessian内点法的微型能源网日前冷热电联供经济优化调度

微型能源网包含冷、热、电和气4种能源形式,具有负荷种类多样、供能设备丰富的特点。在对微型能源网内多种供能及蓄能设备进行建模的基础上,提出基于集中互连能源交换网络的冷热电联供微型能源网的供能架构,架构内冷热电负荷被细分为纯电负荷、热水负荷、空间热负荷、冷冻制冷负荷和空间冷负荷,围绕该架构建立冷热电联供微型能源网经济优化调度模型,采用基于Hessian矩阵迭代的内点法对模型进行了求解。算例表明,通过调度微型能源网内各供能设备的运行方式和出力,可以显著降低系统的日运行费用,实现冷热电联供微型能源网的经济优化运行,得出的合理调度方案证实了所提模型和求解方法的正确性及有效性。     

冷热电蓄能联供微网系统优化配置的影响因素

冷热电蓄能联供微网系统具有环保、节能、经济等特点,有着良好的发展前景和应用价值.但存在多方面因素不同程度地影响着系统的优化配置结果.以经济性为优化目标,构建冷热电蓄能联供的微网系统优化模型,运用DER-CAM软件对系统进行优化仿真测算.分析了燃气价格、电价和分布式能源投资三个关键因素对优化配置的影响.通过应用DER-CAM软件的优化仿真测算得出结论,在5％的变动率范围内,电价是最为敏感的因素,当变动率超过5％后,分布式能源投资成为最敏感因素.     

计及含氢储能与电价型需求响应的能量枢纽日前经济调度

为了解耦冷热电联供(combined cool,heat and power system,CCHP)机组“以热定电”的运行约束,提高风电消纳能力,降低社会碳排放,提出了计及含氢储能与电价型需求响应的能量枢纽日前经济调度模型。源侧利用冷、热、电、氢4种储能装置,打破CCHP机组热电耦合约束;荷侧引入电价型需求响应改变用户用电行为,通过优化各机组出力与电负荷曲线,增加风机出力。该模型以系统日运行成本最低为目标,引入弃风惩罚成本增加风电消纳,综合功率平衡等约束,调用Gurobi求解器进行优化求解。对不同场景下能量枢纽的优化结果进行分析,并计算燃油汽车的碳排放量以量化氢燃料电池汽车节约的社会碳排放。结果表明:在电价型需求响应策略下,考虑CCHP与含氢储能的能量枢纽系统在增加风电消纳能力的同时降低了系统的日运行总成本,减少了社会碳排放。     

基于模型预测控制的含岸电混合能源系统优化运行

针对港口中包含岸电、海上风机与储能的混合能源系统,提出一种系统优化运行方法.该方法建立混合能源系统模型,其中包括岸电负荷预测模型、岸电动态电价模型、风机模型与储能模型.针对岸电负荷不确定性导致的预测精确度较小的问题,提出一种分频段预测方法,该方法利用小波包分解进行信号分频并根据不同频段特点选择不同的预测方法,提高了预测准确率;针对岸电供售电价格机制不明确的问题,提出与岸电用电量线性相关的阶梯服务费模型和随负荷变化动态调整的电价模型,平衡了港口企业、航运企业与电网企业三方利益;针对整数变量引入形成的混合整数非线性规划问题,采用模型预测控制滚动优化方法,利用CPLEX+YALMIP进行求解,改善了开环优化方法在不确定性环境下误差较大的问题,得到了系统总运行成本最小的优化结果.     

计及需求响应的光热电站热电联供型微网的优化运行

光热电站利用新型太阳能发电装置实现光—热—电之间的能量转化,可以输出比较稳定的电功率,为解决太阳能发电的消纳问题提供了有效途径。在此背景下,提出在热电联供型微网中引入光热电站以辅助系统运行,并结合风电站、电储能装置、电加热器等能量转换设备构建一种新的微网架构。之后,以零售电价和零售热价为信号引导微网内用户参与需求响应,并基于价格弹性矩阵建立了电负荷和热负荷的需求响应模型。在此基础上,考虑风电和光电出力的不确定性,以最大化微网运行效益为目标建立了模糊机会约束规划模型。然后,对模型进行了简化,最终形成混合整数线性规划问题,并用高效的商业求解器CPLEX求解。最后,以某微网系统在冬季和夏季的典型日为例对所提模型和方法进行了说明。