高速公路微电网系统能量双层优化调度方法

随着国家“双碳战略”的推进,新能源在交通领域的应用与能源转型得到快速的发展。在我国西部无电网或弱电网地区,风光资源充足,可采用微电网为路域用能设施供能。但高速公路微电网存在纵向跨度大、离散分布、出力不均衡、沿线配电网建设运行成本高等问题,因此,将移动储能调度设备引入到高速公路微电网能源调度系统结构中。在此基础上,构建高速公路微电网及移动储能系统模型,提出新的调度成本机制及能量调度双层架构。同时,高速公路微电网系统具有长距离带状结构,会造成微电网子控制器调度产生通信负担。针对此问题提出交替方向乘子法分布式双层优化调度策略,该方法将全局问题拆解为局部问题进行并行优化求解,各微电网仅需与相邻微电网进行通信,相互之间交换期望能源需求信息。系统以高速公路微电网总运行成本最小作为耦合变量,通过增广拉格朗日罚函数进行松弛,将原优化问题解耦为各系统的独立子优化问题,并采用双层循环求解的方式,最终获得全局最优调度方案。本文通过数值仿真分析验证可再生能源利用率提升了15.3%,在实现高速公路用能的基础上保障了经济性。

基于相变材料储能的建筑光伏一体化小区电-热联供系统双层优化调度

建筑光伏一体化小区中富余能源并网将导致居民用电经济性欠优,以及与外电网交换功率不够平滑的问题。为此,该文提出一种面向含相变储能系统(phase change material thermal energy storage system,PCMTESS)的小区建筑电-热联供系统双层调度策略。简要介绍PCMTESS的物理构造和运行模式,并分析其规模化储能和热电解耦的特性。在此基础上,评估阳光辐射等环境因素对光伏发电和建筑热需求的影响,建立计及热泄漏过程的电热联供系统模型。进而,以微网最小化购电成本和对外功率波动为目标,设计一种实时滚动的双层优化调度策略,用于消解预测误差在多时间尺度上的影响。最后,提出近似线性化处理和电力侧-热力侧问题交互迭代的算法,实现优化模型的高效求解。仿真结果表明,该文所提的PCMTESS在维持室温舒适的前提下,既能保障用户侧运行经济性的需求,又能平滑对外交换功率,使得电网与用户双方共同受益。该文为微网综合能源消纳问题的解决提供一个新视角。

计及电动汽车接入的园区综合能源系统低碳协调运行调度策略

随着电动汽车的普及,大规模电动汽车接入园区综合能源系统(PIES)成为提升能源利用率和减轻园区电网压力的重要途径。为实现低碳运行,本文提出一种电动汽车与高效用氢相结合的双层低碳优化运行策略。首先,基于时空特征相关性模拟电动汽车负荷进行无序充电,在此基础上利用实时电价引导电动汽车进行有序充电;然后,结合改进电转气(P2G)两阶段技术,同时PIES参与碳交易市场,引入阶梯碳交易机制,以系统购能成本、碳交易成本及弃风惩罚成本最低为目标,采用改进鲸鱼优化算法(IWOA)进行求解;最后,通过场景对比验证了本文所提双层低碳优化调度策略的经济性和环保性。