含耦合P2G和CCS的园区级综合能源系统优化调度

为提升园区级综合能源系统PLIES(park-level integrated energy system)的可再生能源消纳能力以及碳排放效益,提出含耦合电转气P2G(power-to-gas)和碳捕获系统CCS(carbon capture system)的优化调度模型。首先,建立了一个P2G与CCS耦合的模型,将该耦合模型引入到以燃气热电联产为主要机组的PLIES。其次,以经济运行成本最低为目标函数,构建了含耦合P2G和CCS的PLIES低碳经济调度模型。最终,本文以北方某工业园区为例,设置4种不同场景进行算例分析,仿真结果表明所提出模型可以有效减少CO_(2)排放并且实现可再生能源的高效利用。

考虑电转甲醇技术的园区级综合能源系统优化配置研究

为了应对二氧化碳排放以及可再生能源消纳的问题,提出一种考虑电转甲醇技术的园区级综合能源系统。首先概述综合能源系统及各种设备的运行机制;其次基于系统中的设备工作原理构建稳态模型;最后在园区的规划设计阶段,以系统总成本最小为目标进行配置优化,通过混合整数的线性规划方法得到了考虑电转甲醇技术的园区级综合能源系统的设备容量配置结果。

园区级综合能源系统优化模型功能综述及展望

物理-数学模型是研究园区级综合能源系统生成与运行机制的基础工具。当前,园区级综合能源系统优化模型集中涌现,结合工程规划设计和系统运行核心需求对已有模型进行检视,有助于促进园区级综合能源系统模型体系的完善。基于园区供用能设施建设、运营核心需求差异的分析,指出宜根据工程项目所处的具体阶段确定相适应的建模粒度和精度,通过相互衔接的多模型体系而非一个大而全的模型满足工程需求。结合解析模型和数值优化模型的特征,归纳了2类模型在不同阶段应用的优缺点。基于园区级综合能源系统运行优化需要,探讨了运行优化中高鲁棒性调控模式的必要性,对优化调控模型的构建进行了展望。

基于多方利益博弈的园区级综合能源系统经济优化运行技术研究

针对传统运行优化方法难以充分满足综合能源系统中多方参与主体的利益诉求,以及多目标求解筛选技术在其中的应用亟待进一步完善等问题,提出了考虑多方利益诉求的集中式优化模型和相应的新型求解筛选方法。首先,综合考虑新能源供应商、综合能源服务商和用户三方的收益,并计及综合需求响应的影响,构建了园区级综合能源系统经济优化调度模型;然后以NSGA-III算法为基础,用NSGA-II算法优化先知种群并引入带全局存档策略,提出了改进型NSGA-III算法;最后,利用模糊隶属度函数和改进模糊C均值算法,提出了基于满意度和聚类分析的混合筛选策略。研究结果表明:提出的综合能源系统经济优化运行方法性能优异,运用该方法所得的新能源消纳和综合需求响应均达到了较高的水平,求出的调度方案利益分布更加均匀。论文研究可为综合能源系统经济优化运行提供参考。

考虑风光不确定性与灵活性指标的园区综合能源系统最优调度

针对风光高渗透率的园区综合能源系统调度过程中灵活性不足的问题,提出一种考虑风光不确定性与功率型灵活性指标的园区级综合能源系统日前调度策略。在调度模型中通过机会约束理论对风光的不确定性提供备用服务,利用功率型灵活指标对灵活性供给进行量化评价,在此基础上构建兼顾经济成本与灵活性供给的日前优化调度模型,采用混合整数规划的方法求解;仿真结果表明,该调度策略有效保证了系统运行的灵活性与经济性。

基于低压直流的园区级综合能源系统关键技术分析与展望

综合能源系统的快速发展对解决能源和环境问题具有重要意义。随着低压直流供用电技术的发展,基于低压直流的园区级综合能源系统有望成为园区级供能的最优解决方案。针对基于低压直流的园区级综合能源系统,从系统建模、源荷预测和规划运行等方面,对其关键技术和研究现状进行了分析和总结。结合相关技术研究进展和发展趋势,分析了基于低压直流供用电的园区级综合能源系统在建模和优化方面亟需攻克的关键问题,并对未来研究方向进行了展望。

基于区块链技术的园区级综合能源系统能量交互

针对园区级综合能源系统分散式能量交互模式存在的参与主体不忠诚,外部攻击的问题,结合区块链技术的特点、结构和类型,分析了区块链技术在综合能源系统能量交互中应用可行性。以各运营商运营成本最小为目标,成本增量为一致性变量,利用区块链技术中的智能合约、分布式记账以及数字签名,提出了基于区块链技术的综合能源系统分散式能量交互方法,建立起能量交互双层结构。在物理层上,建立了基于拉格朗日乘子法的分散式能量交互模型,在信息层上,建立了基于区块链技术的信息传递构架。通过算例验证,该方法保障了园区级热-电综合能源系统分散式能量交互过程的公平公开和安全可靠。

碳-绿色证书交易机制下考虑回收P2G余热和需求响应的PIES优化调度

为进一步促进园区级综合能源系统(park integrated energy system, PIES)的可再生能源消纳和碳减排,优化园区级综合能源系统的运行总成本,提出一种碳-绿色证书交易机制下考虑回收电转气(power to gas, P2G)余热和需求响应的园区级综合能源系统优化调度模型。首先,考虑阶梯式碳交易机制和绿色证书交易制度,以促进可再生能源的消纳和碳减排。其次,引入回收余热的电转气设备,优化电-热-气耦合关系来提高系统消纳可再生能源和碳减排水平。然后,建立含可削减、转移、替代负荷的需求侧响应模型,指导用户的用能方式由高能耗、高污染向低碳、可持续转变。最后,以购能成本、弃风惩罚成本、需求响应补偿成本、阶梯式碳交易成本、绿色证书交易收益之和最小为目标,构建PIES优化调度模型。算例结果表明,该模型可以有效促进可再生能源消纳和碳减排并降低系统运行成本。