基于蒙特卡罗树搜索和ε约束算法的配电网源网荷储协同运行优化方法

配电网负荷侧和需求侧出现的大量灵活资源给网络运行带来了较大不确定性。为了充分调动各种灵活资源、改善网络的运行状态,提出了计及源网荷储的协同运行优化模型。该模型以降低系统运行成本及提高电源侧和负荷侧的曲线相关性为目标,调控资源包括配电网中的分布式电源、可响应负荷、储能系统以及网架结构。针对多时段优化问题的复杂性,提出了基于蒙特卡罗树搜索和ε约束算法的联合求解方法,该方法同时还解决了传统配电网动态重构方法对重构时段划分不够客观的局限性。最后,通过对PG69标准配电网系统进行仿真分析,验证所提方法的有效性。

考虑碳交易机制与需求响应的园区综合能源系统电热协同运行优化研究

综合能源系统是未来能源系统发展的重要形态之一,在冷、热、电、气多种能源融入系统的情况下,保证系统经济高效运行是综合能源系统发展的关键因素。针对综合能源系统经济运行问题,提出了考虑碳交易机制与需求响应的园区综合能源系统电热协同运行优化方法。考虑园区综合能源系统的阶梯碳交易机制,构建以系统运行成本最小和能效水平最高为目标的双目标运行优化模型,并提出了基于改进差分进化算法的运行优化模型求解方法。对一个典型园区综合能源系统进行仿真,分析参与需求响应前后的系统经济运行工况和能效水平。仿真分析结果表明,建立的运行优化模型可以实现园区综合能源系统在需求响应环境下的最优运行,电网需求响应机制可以有效引导园区综合能源系统提升系统能效、提高关键设备利用率及降低运行成本。

自动驾驶环境下交通-配电网协同优化运行

为深入分析耦合电力-交通网在混行条件下产生的协同优化效果,提出自动驾驶环境下交通-配电网协同优化策略。建立智慧交通-配电系统协同运行框架,并分析自动驾驶与人工驾驶汽车的行驶特性,构建基于变分不等式的交通网动态混合均衡模型;结合基于二阶锥规划的配电网动态最优潮流模型,设计两阶段迭代求解算法实现耦合网络协同运行仿真。通过与现有单一车型场景及非协调运行情况对比分析,探究在需求高峰时段混行环境下的优化运行效果,最终结果证明了所提协同优化策略的优越性,使得网络综合运行成本相较现有场景有了显著降低,实现了自动驾驶汽车渗入这一新场景下的耦合网络优化运行。

光伏并网储能空调系统协同运行机制优化研究

本文针对空调系统协同运行机制的优化问题,通过构建光伏发电系统模型和实验验证,优化了光伏并网储能空调系统的协同运行机制。研究结果表明,系统在光电转换效率、系统能效比、热泵能效比等方面均优于传统空调系统,具体数值分别为18.1%、3.9和3.6。综合节能效果达到34.7%,投资回收期缩短至4.2年,提升了经济性和可持续性。

计及源荷不确定性与设备变工况特性的园区综合能源系统协同优化运行方法

园区综合能源系统可通过协调各类能源设备为用户提供可靠、优质、经济的能量供应,但源荷的不确定性和设备的变工况运行特性易导致较大的供/用能偏差。针对此问题,该文提出一种计及源荷不确定性与设备变工况特性的园区综合能源系统协同优化运行方法。首先,建立考虑多类型能量转换设备变工况运行特性的园区综合能源系统协同优化一体化模型,并利用非线性区间数表征源荷的不确定性;然后,利用区间可能度对非线性区间数进行确定性转换,并采用自适应分段线性化处理能量转换设备的变工况运行特性曲线;最后,以某园区综合能源系统为例进行仿真验证。仿真结果表明,所提方法能够有效地减小源荷不确定性与设备变工况特性带来的不利影响。

基于多元能量供需–成本映射分析的园区综合能源系统协同优化运行方法

园区综合能源系统能够充分发挥多类异质能源互补互济的综合优势,通过协调各类能源设备为用户提供可靠、优质、经济的能量供应。针对园区综合能源系统优化运行模型精度与求解效率之间的矛盾,提出一种基于多元能量供需-成本映射分析的园区综合能源系统协同优化运行方法。首先,建立了考虑多类型能量转换设备变工况运行特性的园区综合能源系统一体化模型;然后,分析了各类型能源设备的净成本-出力特性,进而构建了面向园区多元用能需求的综合成本-能耗曲线,并给出其通用模式;在此基础上,提出一种基于多元能量供需-成本映射分析的协同优化运行方法;最后,以某园区综合能源系统为例进行仿真验证。仿真结果表明,所提方法可以显著提高优化运行方案准确性,且能够保证较短的优化计算时间。

火电厂1000MW机组SCR脱硝系统高效运行协同优化仿真研究

自20世纪70年代以来,我国化工业就进入了高速发展状态,推动了我国社会生产力及社会经济发展。该形势影响下,我国火电厂规模逐渐扩大,且火电厂脱硝技术水平越来越高。SCR脱硝系统是目前使用频率较高的一种脱硝技术,很多火力发电厂都建立了SCR脱硝系统,但该系统还有烟气流场不均、氨气浓度场不均等问题,如果不及时针对这些问题对SCR脱硝系统进行优化,不仅会降低系统的运行效率及安全性,还影响氨气与烟气的混合效率,更对火电厂安全生产及健康发展造成不利影响,故必须不断优化SCR脱硝系统。对火电厂脱硝系统进行高效运行协同优化,能够提高脱硝系统的氨气与烟气混合效率,并改善脱硝系统的烟气速度场分布、氨气浓度场分布,进而降低火电厂用电率。由此可见火电厂脱硝系统高效运行协同优化仿真的重要性,所以本文根据相关文献对火电厂脱硝系统高效运行协同优化仿真进行了简要分析。

考虑综合需求响应的综合能源系统多能协同优化调度

在能源互联网迅速发展的背景下,综合能源系统多能耦合互补特性为需求侧参与系统调度提供了更大的优化空间,如何建立切实有效的多能源、多类型需求响应模型对提升系统运行性能具有重要意义。为此,建立了考虑激励型、替代型和基于实时定价机制的价格型多能源、多类型需求响应精细化模型,在此基础上,以电、气、热、冷多能耦合园区系统为研究对象,考虑系统运行、需求响应、用户用能满意度等约束条件,提出了考虑综合需求响应的综合能源系统多能协同优化调度策略。算例分析结果表明所提优化策略能够充分挖掘需求侧资源的调节潜力,在促进能源供需平衡的同时实现了系统多能协同互补与经济运行。

基于多智能体强化学习的多园区综合能源系统协同优化运行研究

多园区综合能源系统协同优化运行能充分发挥多能耦合的灵活性,降低系统运行成本,但多主体利益分配问题、隐私保护需求及多重不确定量的存在给多园区协同优化运行带来了巨大挑战。为此,本文建立了一个多园区协同优化运行架构,并采用多智能体深度确定性策略梯度算法进行求解。仿真结果表明,无论是面对确定性场景还是不确定性场景,本文所提方法均能在保护各园区隐私的前提下,降低各园区的运行成本,且该方法不依赖于对不确定量的准确预测,可应用于实时调度中。

微电网群体系架构及能量协同优化运行的SoS方法初探

含多类型分布式电源、负荷的微电网群呈现出体系(system of systems,So S)的独立自主、归属、可联、异质等特性。该文从So S方法论角度及其自我适应和自我组织能力的机制出发,分析论证了微电网群是一种典型分散式复杂自适应体系(decentralizedcomplexadaptiveSo S,DCASoS)的观点。基于此,初步探讨了微电网群能量管理的体系架构及协同优化运行问题,从微电网群DCASoS基本特征的架构建模和微电网群能量协同优化运行方法两方面展开,提出基于DCASo S的微电网群能量协同优化运行架构,力求充分挖掘微电群涌现出的正面效应,避免负面影响,提升微电网群的综合效能,相关成果能够为微电网群能量协同优化运行的研究提供新方法和理论依据。

考虑碳减排的综合能源服务商合作运行优化策略

在电力市场深入改革的背景下,综合能源服务商既是直接为用户提供能源服务的能源主体,又是节能减排的重要载体,研究综合能源服务商的合作运行有助于促进区域综合能源系统的低碳经济。首先,提出双层协同优化运行的调控架构,通过顶层监管调动底层综合能源服务商参与碳减排的积极性,底层的各利益主体交互有限信息实现协同优化。其次,基于Nash议价理论,建立计及碳排放限额和惩罚系数的综合能源服务商合作博弈模型,挖掘综合能源服务商合作运行促进碳减排的潜力,并且兼顾个体利益和社会效益。然后,将所建的非凸模型分解为2个线性约束下的凸优化问题,即效益最大化子问题和能源交易支付子问题,进一步采用自适应交替方向乘子法求解上述问题。最后,通过算例验证了所提策略的有效性。

分布式电源接入的配电系统多类型无功源出力优化方法

针对分布式电源接入导致配电网电压质量出现问题的情况,文中面向分布式电源和并联电容器等,以有功网损最小化、节点电压偏移量最小化构造多目标函数,构建配电系统多类型无功源出力的多目标优化模型。考虑光伏发电系统和风电机组的无功特性,给出光伏逆变器和双馈电机风力发电向电网输送无功功率的受限范围。考虑变量不越界,双边越界、单边越上界、单边越下界的约束域,构建分布式电源、并联电容器输出或吸收无功功率的约束条件函数。利用基于潮流的灵敏度系数,得到目标函数灵敏度系数的线性化模型。采用两阶段单纯形法对优化问题进行求解,效果良好。以某电网某变电站F20线和F32线组成的三电压等级60节点的配电系统为计算实例,验证了文中模型和算法的可行性和适用性。

农村综合能源系统多层协同优化运行方法

农村综合能源系统通过多种能源的协同互补,在满足农村用户多元化用能需求的同时,能有效提升能源利用效率和用能经济性。首先,在考虑适应农村典型场景的基础上,提出了一种三层协同自律的农村综合能源分层协同运行优化框架。然后,基于农村综合能源系统典型设备,建立了三层农村综合能源系统源-储-荷联合优化调度模型以及相应的优化调度流程。调度模型中冬季通过对沼气发电机组的余热回收与空气源热泵协同对用户供热;夏季对沼气发电机组余热进行回收,并通过溴化锂制冷机与空气源热泵联合对农村用户供冷。最后,对农村综合能源系统多层协同优化方法进行了算例分析,结果表明该优化方法提高了农村居民用能的经济性,验证了所提方法的有效性。