考虑需求响应激励机制的园区综合能源系统博弈优化调度

建设源荷协调、灵活互动的综合能源系统是构建新型电力系统的有效路径.在综合能源系统下,通过价格、补贴等激励手段合理调节用户侧需求响应机制可以促进综合能源系统的经济高效运行.为制定合理的需求响应激励机制,首先充分考虑源侧可再生能源出力和负荷侧多类能源需求的不确定性,提出随机场景生成策略;然后提出计及用户需求响应的综合能源系统博弈优化框架,分别以园区综合能源系统运营商和综合能源用户效益最大化为目标,建立双主体博弈优化调度模型,并提出快速高效的求解算法;最后,基于某实际园区综合能源系统开展多场景算例仿真分析,制定合理有效的需求响应价格激励方案.调度结果表明,所提出方案可以有效提升综合能源系统运行商和用户的效益.     

考虑源-荷不确定性的矿山综合能源系统多时间尺度区间优化调度

在高能耗矿山综合能源系统中,为减小乏风、瓦斯、矿井涌水等伴生能源、可再生能源、负荷不确定预测误差对系统的影响,提出考虑源-荷预测不确定性的矿山综合能源系统多时间尺度区间优化调度策略.首先,构建含可再生能源、矿山伴生能源、光热电站的矿山综合能源系统架构;其次,根据电-热响应特性和源-荷不确定性在时间上的差异,建立日前-日内-实时多时间尺度区间优化调度模型.在日前和日内优化阶段,利用区间数描述源-荷不确定性,并通过区间优化方法对伴生能源和可再生能源的实际消纳区间进行优化;日内优化在日前优化的基础上,综合考虑建筑用户热舒适度的模糊性、供热系统的热惯性及热水负荷需求响应调整各设备出力;在实时优化阶段,考虑电负荷需求响应对日内电力设备出力进行修正.最后,通过算例分析验证所提模型和方法的可行性.     

考虑需求响应的电力负荷自动调度方法

城市电网是城市范围内为城市供电的各级电压电网的总称,是电力系统的主要负荷中心,又是城市现代化建设重要基础设施之一.电力负荷的预测是确保电力系统的调度安全性、规划合理性、运行经济性的重要前提条件.电力负荷窥测的准确性直接影响到电网规划对于电力系统及电力网建设的投资建设规模.主要介绍了负荷预测工作和对城市电网规划做一些探究...     

考虑不确定性电源的气-电综合能源系统优化调度研究

分析互联综合能源系统概念及框架,建立了天然气市场与电力市场综合能源协调框架。在能源系统中综合考虑电源和用能需求的不确定性,对日前市场阶段和实时平衡市场阶段,建立了基于混合整数优化的综合能源系统优化调度模型;根据天然气市场在日前和实时阶段与电力市场的配合关系,针对天然气供需约束、用气量约束、物理变量约束等进行详细分析和建模,分别建立综合能源系统随机优化调度模型和综合能源系统序列优化调度模型。并通过仿真模型分析两种模型之间的差异和优势,论证了通过多种能源源类型的市场协调运行在更大范围内平衡多种能源需求和供给的不确定性,进而更好的利用可再生能源的可行性。同时指出综合能源系统序列优化调度模型更加适用于气-电综合能源系统。     

基于主从博弈的综合能源系统优化调度策略

以综合能源系统为研究对象,建立了以综合能源系统运营商为领导者,负荷聚合商为跟随者的主从博弈模型,并使用改进的混沌阿基米德优化算法求解该模型。依据该模型,综合能源系统运营商需根据用户用能情况对系统设备出力进行优化调度并向负荷聚合商制定能源价格,负荷聚合商根据能源价格对用户的用能策略进行调整。仿真实例表明,该主从博弈模型能够有效增强可再生能源发电的消纳能力,可再生能源出力利用率提升了4.45%。     

考虑需求响应的综合能源虚拟电厂多级管理模型

电力系统资产协同运行面临严峻挑战,微电网与虚拟电厂可解决一些实际问题.针对不确定性会增加运行成本问题,提出同时调度微电网和虚拟电厂能源的分层模型.该模型是一种虚拟发电厂和微电网同时调度的三阶段随机模型.考虑到可再生能源发电和负荷需求的不确定性,模型包含协调和不协调两种运行方式.另外,在调度模型中分析了相邻微电网之间进行...     

计及配电网约束的温控负荷参与电网二次调频的优化调度方法

针对现有温控负荷参与电网调频控制策略中较少考虑频率事件发生时引起的线路重载、越限等问题,本文提出一种在温控负荷参与电网二次调频时,以系统网损最小、电压偏差最小为双目标的计及配电网约束的优化调度方法。该方法利用遗传禁忌算法求解参与调频的温控负荷所在最优配电网节点位置以及该节点可以提供的温控负荷调频容量。在33节点配电网系统中的仿真结果表明,在温控负荷参与电网二次调频时若计及配电网约束,可避免线路出现重载和越限问题。     

一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统优化调度方法

为了有效提升综合能源系统的能源利用效率,并解决环境污染的问题,提出一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统优化调度方法。该方法将短期综合能源系统内部协调控制作为主要研究对象,利用模型预测控制算法实时更新综合能源系统的状态,有利于最大限度地降低预测误差对系统产生的影响。通过比较MPC控制策略和DMPC控制策略的控制性能可知,DMPC控制策略的控制性能更优,符合系统对经济性的要求。     

考虑温度舒适度与碳交易的综合能源系统优化调控

综合能源系统可以实现多能互补、能源梯级利用,但设备间复杂的耦合关系对新能源消纳与源荷波动平抑带来了极大挑战.针对此类问题,本文提出基于舒适度的温差储能与阶梯奖惩碳交易机制的调控模型.首先,在电价需求响应的基础上,构建由舒适度划分的冷热需求响应的温差储能模型.其次,建立以系统运行成本与碳排放量最低为目标的综合调控模型,在...     

考虑综合需求响应和电转气的园区综合能源系统优化调度方法

针对园区综合能源系统可再生能源消纳和冷热电负荷波动的问题,引入电转气技术,同时结合可平移电负荷、灵活的热负荷和灵活的冷负荷,建立了考虑综合需求响应和电转气技术的园区综合能源系统优化调度方法,并转变模型构建成为混合整数线性规划模型,通过matlab结合yalmip调用cplex求解器进行求解,快速解决海量数据和约束条件对于求解复杂度的影响。并通过对比算例分析,考虑综合需求响应对于削峰填谷、可再生能源消纳的影响以及园区综合能源系统整体经济性的影响,验证本文所搭建模型的有效性和合理性。     

多区域互联综合能源系统的双层博弈优化运行

为保障用户日益增长的能源消费需求、提高能源利用率,本文面向多区域综合能源系统,考虑综合需求响应,提出基于聚合商和用户双层博弈的优化运行方法.在包含聚合商、用户、综合能源系统和能源互联网络的多园区综合能源系统架构的基础上,建立了包括下层用户间非合作博弈和上层聚合商联盟合作博弈的双层博弈优化模型.其中,上层聚合商以多区域综...     

计及多元不确定性的综合能源系统优化配置

综合能源系统的优化配置关键在于设备选型与数量配置,而能源负荷负荷和可再生能源出力预测误差以及故障发生的不确定性将直接影响配置方案的合理性以及经济性.为此,本文提出一种考虑源–网–荷多元不确定性的综合能源系统多目标–机会约束规划方法.考虑可再生能源出力与负荷需求预测误差引起的不确定性,本文构建了满足置信概率的能量供需平衡约束;针对供能网络中设备N-1故障引起的不确定性,提出调整裕度模型,进而构建了调整裕度与N-1设备能量缺额的机会约束.对于获得的帕累托解集,采用信息熵与逼近理想排序法构建多准则评价模型,以确定最优的系统配置.将本文方法应用于某区域综合能源系统的最优结构设计,实验结果表明,本文方法的有效性与可靠性.     

计及碳捕集电厂灵活运行与需求响应的多时间尺度调度

充分挖掘电力系统潜在的灵活性资源可有效提高系统中可再生能源的消纳能力。碳捕集电厂可降低电力系统中碳排放,同时也提供潜在的灵活调节能力。本文建立了需求响应与碳捕集电厂的灵活调节模型,提出了计及碳捕集电厂灵活运行与需求响应的多时间尺度调度方法,并将其应用到电力系统的调度运行中,实现系统运行总成本的最小化。在日前调度阶段,采用需求响应、碳捕集电厂灵活调节来时移负荷需求,以实现系统低碳经济运行的目标;在日内调度阶段,采用预测控制模型来校正日前调度计划,以保证实时功率平衡。结果显示,需求响应和碳捕集电厂灵活运行可提高系统的可再生能源消纳量,同时可分别降低18.7%和1.4%的总成本,协同碳捕集电厂与需求响应可降低系统总成本20.1%,效果显著。     

计及配电网灵活性的多园区综合能源系统分布式优化调度

多园区综合能源系统与配电网的交互方式决定多能潮流分布和能量传输损耗,进而将直接影响整个系统的优化运行.本文提出了一种计及多园区综合能源系统与配电网之间接入影响的分布式协同优化调度方案.首先,提出一种包含综合能源系统及配电网的双层分布式优化系统架构.然后,以各园区综合能源系统用能成本最低、配电网网损最小为目标,以能源园区接入配电网的位置及配电网网络拓扑为调控手段给出协同优化模型,并通过改进自适应步长交替方向乘子法实现问题分布式求解,实现了系统的整体高效调度,提升了配电网灵活性及园区综合能源系统运行经济性.最后,通过仿真算例验证了本文所提方法的准确性及有效性.     

资源约束系统的控制与调度协同优化方法

对于一类通信约束的网络控制系统, 应用通信序列的概念和混合逻辑动态的构架, 将其建模成一类集成控制和调度的资源约束系统模型. 采用线性矩阵不等式来描述离散周期系统的周期通信序列和H_∞ 控制的协同优化问题, 并用一种递增优化序列算法来求解优化的调度策略及其相应的渐近稳定及r指数稳定的H_∞控制器. 该算法结合线性矩阵不等式凸优化问题解决了调度与控制的协同设计问题, 同时也节省了搜索优化解的计算时间.     

含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组和蓄电池储能系统构成的独立微电网,提出一种新型的频率分层控制方案,建立适合蓄电池储能系统和柴油发电机组不同控制特性的分层控制结构及其协调控制策略,提高了独立微电网频率控制的稳定性和灵活性.在一级控制中,采用改进型下垂控制的蓄电池储能系统,来处理较小变化幅度和较短变化周期的随机净负荷波动,提高独立微电网系统的瞬态频率响应特性和频率质量.在二级控制中,采用改进的柴油发电机PID调速控制,应对较大变化幅度和较长变化周期的系统净负荷波动,实现系统频率的无差控制.最后,通过对东澳岛风柴蓄混合能源独立微电网系统在不同运行条件下的频率控制仿真结果,验证了所提方法的可行性和有效性.