基于信息间隙决策理论的含电转气煤矿综合能源系统鲁棒调度

煤矿在开采过程中衍生出大量可供生产和生活需求的多种伴生资源。面向煤炭伴生资源的循环利用和伴生资源强扰动下的高可靠运行需求,提出一种基于信息间隙决策理论的含电转气煤矿综合能源系统鲁棒优化调度方法。首先,根据煤矿资源禀赋及地质特征,将电转气与瓦斯存储利用相结合,构建含电转气−瓦斯掺混的煤矿多资源循环利用架构;其次,考虑煤炭伴生资源能量回收及系统多环节运行约束,以系统运行和弃风弃光成本最小为目标,建立确定性场景下的系统调度模型;最后,针对以煤炭伴生资源为主的不确定性波动,采用信息间隙决策理论进行量化分析,在决策中引入权重修正量表征伴生资源经验比例的扰动,建立经验比例扰动下的信息间隙决策鲁棒优化模型。算例采用实际煤矿数据进行仿真分析,结果表明所提方法可有效促进风光消纳并提高煤矿综合能源系统运行效益,调度方案对伴生资源和负荷波动具有较强鲁棒性。

计及碳约束下的煤矿综合能源系统多目标配置双层优化

在我国“30·60”双碳目标下,实现煤矿用能低碳化成为我国能源革命的迫切需求。根据煤矿生产场景,利用煤矸石、瓦斯、乏风等衍生资源,抽象出衍生资源利用设备特性,建立煤矿综合能源系统配置-运行多目标双层优化模型。在日内运行阶段基于日前预测数据,考虑能量转换、设备启停等物理约束,最小化系统运行经济成本;在配置规划阶段基于日运行成本,考虑资源、设备容量约束,进行碳排放与经济效益的多目标优化配置。提出多种群协作的NSGA-II算法,在双层优化框架下进行两阶段滚动优化,生成煤矿综合能源系统的多目标配置方案Pareto解集。以我国山西省太原市的某真实煤矿为例建模,采用现场生产数据进行算例分析,验证了所提模型和方法的有效性,并分析了各类衍生能源利用对于煤矿综合能源系统节能减排的影响。