“煤改电”用户综合能源利用系统优化配置方法

针对“煤改电”用户亟需通过综合配置产能、储能与用能设备降低用能成本、减轻环保压力的问题,提出了综合考虑设备投资与运行费用经济性的户用综合能源利用系统优化配置双层规划模型.通过双层迭代优化求解得到户用综合能源利用系统优化配置方案.实际“煤改电”住宅用户算例表明,所提出的方法能够给出户用综合能源利用系统设备安装类型与容量的优化配置方案,使得“煤改电”用户投资运行成本最低.     

区域综合能源系统接入的配电网扩展规划研究

采用目前方法对区域综合能源系统的配电网扩展规划时,忽略分析综合能源系统中各系统的结构和运行特点,导致规划后的配电网污染物排放量高,用电量和用气量高。针对区域综合能源系统,提出配电网扩展规划方法。首先,分析区域综合能源系统结构,构建供热、供冷、供电等模型;然后建立双层优化模型,上层模型的目标为最小化规划总成本,下层模型目标为最大化能源利用率,上、下两层模型分别可扩展规划系统配电网和优化区域综合能源系统。对某个区域综合能源系统接入的配电网的仿真计算结果表明,所提方法规划后的配电网网损率降低至4%～5%,负载均衡率可达90%以上,用电量、用气量以及污染物排放量、负荷功率均得到显著控制。     

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。     

黄河流域水-能源-粮食系统耦合协调度研究

以黄河流域九省(区)为研究对象,基于水-能源-粮食(WEF)系统耦合发展理念,采用CRITIC赋权法,构建综合评价模型和耦合模型,评价黄河流域2005-2018年期间WEF系统的协调质量.结果显示:①黄河流域WEF系统的综合评价指数呈稳步上升趋势,其中水资源子系统和能源子系统的年平均增长率分别为0.81％和0.63％,...     

考虑供能网络约束的园区型电-热综合能源系统优化配置

搭建了园区型综合能源系统的基本网架结构,建立了热泵机组、热电联产机组、蓄热罐、电锅炉、电制冷机、余热吸收式制冷机的数学模型,构建了考虑园区供能网约束的双层优化配置模型。模型上层以最小化园区能源站的年综合投资成本为目标,模型下层以系统的年运行费用最低为目标,并基于配电网的Distflow二阶锥模型和线性热网络方程建立供能网络模型。在规划求解过程中,引入了二阶锥松弛技术对模型的电网潮流约束进行凸优化松弛,同时采用了线性热网络方程,以提升模型的可解性和计算速度。最后在改进的IEEE-33节点配电网和8节点供热系统中进行了算例分析,结果表明,所构建的系统优化配置模型在一定程度上提高了园区型综合能源系统的经济性,验证了所提模型的有效性。     

考虑环境影响的分布式能源系统优化设计与运行策略研究

分布式能源系统是迄今为止已商业化的天然气利用最佳方式、利用环境炯经济学原理，将环境效应融入分布式能源系统的优化设计和运行之中；采用热力学量炯作为能源-环境-经济联系的纽带，综合考虑热力学、经济学和环境目标．探讨了分布式能源系统的环境炯经济学建模及综合分析、优化求解策略，以期为开发能耗最低、污染最小、效益最好的分布式能源系统提供理论指导．     

基于改进BP网络和AHP模型的区域多能系统协同优化方法

针对多能系统对分布式能源使用率较低且经济效益不理想的问题，提出了基于改进BP网络与AHP模型的区域多能系统协同优化方法.该方法利用AHP模型构建了区域多能系统评价体系，并设计了双层GA-BP网络用于学习优化系统的各项评价指标，以得到最佳的系统综合评价得分用于调整系统能源的供需量.基于园区多能系统的实验结果表明，所提方法的可靠性、经济效益、碳交易成本及用户满意度分别为0.99、10.82万元、0.43万元和1.故其在提高经济效益的同时，还可保证系统运行可靠性及绿色环保.     

考虑需求侧协同响应的社区综合能源系统低碳经济调度

针对含电-热-冷-气子系统的综合能源系统中潜在的可调度资源,基于能源集线器,构建了包含燃气轮机发电系统、储能、需求侧响应模型在内的社区综合能源管理系统数学模型。该模型根据电、热、冷、气负荷需求特性的不同,分别建立相应需求响应模型。从社区能源运营商的角度出发,以包含系统运行成本和环境成本的系统总成本最低为目标函数,建立社区综合能源系统日前优化调度模型,采用Yalmip工具箱和Cplex求解器对算例进行求解,得到各个设备的最佳出力。仿真结果表明,对比未考虑需求侧协同响应的场景,电、热、冷、气需求侧响应参与调度可以优化负荷曲线,降低系统能耗,减少CO2排放,并使系统经济性达到最优。     

亚洲地区能源-经济-环境系统模型研究

以中国及周边国家日本、印度尼西亚、马来西亚、新加坡、泰国、菲律宾为主要研究对象, 将世界其他地区作为一个地域来考虑, 建立了时间跨度为1995 ～ 2050 年的亚洲能源-经济-环境系统综合评价CGE 模型。模型通过对各个地域中各个部门能源生产、输送、消耗的平衡关系进行优化分析, 得到了未来经济发展情景下的能源需求预测方案及能源系统费用最小的能源供应方案。在考虑环境税引入的3 种情景下, 考察及对比分析3 种环境税情景下我国SO2 排放量及未来能源消费结构的情况。模拟结果表明, 当环境税为152 USD/ t 时, 对SO₂ 排放的控制效果比较明显, 且对整体经济影响不大。     

计及负荷调控特性的社区型综合能源系统规划方法研究

针对社区型综合能源系统规划配置中对负荷调控特性考虑不足的问题,构建了社区型综合能源系统结构、相关设备的数学模型和负荷调控模型,以年综合成本最低为目标,建立了社区型综合能源系统的规划模型,采用混沌反向灰狼算法对上述模型进行求解.仿真结果表明,对负荷进行调控可以有效降低系统规划成本,实现了社区型综合能源系统的配置优化.     

售电公司应对新电改的运营策略对电源容量配置的影响

随着新一轮电力市场改革和泛在电力物联网的发展,售电公司根据其拥有的资源不同,逐渐发展成综合能源服务商.在此背景下,针对新电改背景下发电侧电源容量配置问题,建立考虑售电公司运营状况的电源容量配置的双层模型,下层优化对象为包含风机、光伏电池、微燃机和可控负荷的综合能源服务商,上层以发电商电源投资成本最低为优化目标.双层规划模型通过运用非线性规划工具进行求解.算例结果验证该方法的有效性.在该文算例中,售电公司从新能源消纳增长和需求侧响应削减峰荷2个方面对发电商电源容量规划产生影响.     

计及综合需求响应的园区综合能源系统优化运行

为提高综合能源系统对新能源的消纳能力,降低系统运行成本.以工业园区综合能源系统为研究对象,提出一种考虑综合需求响应的优化调度模型.首先,建立包含CHP机组、燃气锅炉、电锅炉等耦合设备的园区综合能源系统基本结构,并将系统需求侧柔性负荷分为可转移、可中断、可替代负荷3种,其中可替代负荷实现了多类能源之间的协调互动.其次,讨论需求侧灵活资源电动汽车的可调度价值,结合系统分时电价以及负荷曲线,有序引导电动汽车充放电以参与综合能源系统的优化调度.最后,进行实例分析,验证所提模型在运行成本、消纳新能源以及"削峰填谷"等方面的优势.     

计及综合需求响应的园区综合能源系统优化运行

为提高综合能源系统对新能源的消纳能力,降低系统运行成本.以工业园区综合能源系统为研究对象,提出一种考虑综合需求响应的优化调度模型.首先,建立包含CHP机组、燃气锅炉、电锅炉等耦合设备的园区综合能源系统基本结构,并将系统需求侧柔性负荷分为可转移、可中断、可替代负荷3种,其中可替代负荷实现了多类能源之间的协调互动.其次,讨论需求侧灵活资源电动汽车的可调度价值,结合系统分时电价以及负荷曲线,有序引导电动汽车充放电以参与综合能源系统的优化调度.最后,进行实例分析,验证所提模型在运行成本、消纳新能源以及"削峰填谷"等方面的优势.     

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。     

园区综合能源系统日前多目标优化调度

园区综合能源系统是目前中国综合能源示范项目重要的物质载体.园区综合能源系统优化调度往往兼顾多个量纲与数量级不同的目标.基于同里综合能源服务中心的实际工程建设,建立了考虑综合能源总体能效、综合能源成本和可再生能源协同消纳为目标的园区综合能源多目标优化调度模型.同时,利用标幺化后的目标函数固定步长求取Pareto平面的解集...     

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.     

面向新型城镇用户侧能源互联网规划研究综述

构建新型城镇用户侧能源互联系统,综合考虑用户侧能源供给、转换、消费特点,优化用户侧能源互联网结构,有利于唤醒用户综合需求响应潜力,是解决小镇级供需平衡的重要手段。首先,提出新型城镇用户侧能源互联网结构;其次,从能源供给、能源转换、能源储存、可延迟负荷、电动汽车5个方面梳理能源设备模型,并在此基础上从基于能源路由器、能源网-交通网融合、综合需求响应3个角度对用户侧能源互联系统规划进行分析;最后,对未来用户侧能源互联网规划时需要考虑的因素进行了简要的探讨、展望。     

考虑综合需求响应的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

综合能源系统优化调度对提高能源利用效率与低碳运行起到关键作用。然而，由于综合能源系统存在多种能源耦合及源荷侧不确定性，传统调度方法难以准确适应系统源荷动态变化。针对该问题，采用基于深度强化学习的方法，主要通过数据驱动的方式解决了综合能源能源系统调度中的不确定性问题，同时可以准确适应系统源荷动态变化，实现快速求解。充分挖崛负荷侧灵活性，首先建立考虑综合需求响应的综合能源系统低碳经济调度模型。将含有多重不确定性的综合能源系统经济调度问题描述为马尔科夫决策过程(markov decision process, MDP),采用异步优势演员-评判家(asynchronous advantage actor-critic, A3C)方法进行求解。最后，实例仿真结果表明，相比于DQN和DDPG方法，综合能源系统的日平均运行成本分别降低了8.7%和5.2%。     

面向规模化风电消纳的电-气-氢能源互联系统协同规划

高比例风电接入系统趋势下,考虑将规模化新能源转化为氢气等清洁气体,配合燃气设备发电,以解决可再生能源消纳和减少碳排放问题。首先介绍了电-气-氢能源互联系统能流结构框架和关键设备运行模型;其次,计及源、荷的不确定性,构建含燃气机组、储氢装置、燃料电池以及电转气(Power To Gas, P2G)设备的优化规划模型,通过二阶锥松弛和分段线性法将其转化为混合整数线性规划模型进行求解;最后采用IEEE-9节点电力网络和7节点天然气网络联合系统进行算例验证。结果表明,储氢装置及燃料电池的应用,降低规划总成本的同时能够提升风电消纳和减少碳排放,且考虑不确定性的规划方案能够提高系统灵活性,保证系统可靠运行。     

基于先进绝热压缩空气储能的区域综合能源系统优化策略

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)装置作为目前最具潜力的储能装置,能更好地促进区域综合能源系统对新能源的消纳、传统能源的高效利用并降低环境污染.本文建立了一种含先进绝热压缩空气储能装置的区域综合能源系统供能优化模型,分析了先进绝热压缩空气储能装置的储能特性以及区域综合能源系统的电功率平衡、热功率平衡和各类供能装置的运行约束.利用GAMS优化软件求解传统区域综合能源系统模型和本文所建立模型在日周期内的运行成本,从环保性和经济性两个方面进行比较,结果表明本文所建立的模型在降低成本、促进新能源消纳和节能减排方面是有效且可行的.