区域综合能源系统优化运行的配电网扩展规划

文章主要对区域综合能源系统优化运行进行了简单的论述分析,探究了配电网扩展规划与手段。

计及P2G与CCHP技术的综合能源系统多目标协同优化模型

兼顾系统净收益和可再生能源弃能率是当前综合能源系统协同运行的重点问题。在梳理当前研究的基础上,考虑P2G机组、CCHP联供机组、电制冷机等设备,设计了综合能源系统协同优化运行结构;以系统净收益最大化和弃能率最小化为目标,考虑各能源组件的模型和约束条件,构建了系统协同多目标优化模型,以及采用了多目标粒子群算法配合模糊综合评价法进行求解;设置四种不同能量转换情景进行算例分析,结合四种情景的结果对比可得,多样化能源转换设备的引入虽带来了折旧成本与运行成本一定程度的上升,但对于清洁能源的利用率具有明显的改善,也提高了能源利用效率,有效证明了多能协同优化系统的先进性。

基于Stackelberg主从博弈多目标模型的综合能源优化调度

为进一步提高综合能源系统的灵活性和经济性,将分布式能源站作为综合能源系统的研究对象,建立了能源站收益模型和用户获能满意度模型,在用户获能满意度模型内部,以用户获取最大综合效能和用户满意度构成多目标函数。在传统博弈模型基础上增加对用户满意度的考虑,将能源站作为决策者,用户作为反应者建立Stackelberg主从博弈模型,并通过天牛须分布式算法对模型进行求解。算例仿真结果表明,Stackelberg博弈在考虑用户满意度和新能源参与下的综合能源系统中有良好的适用性,天牛须分布式算法在对目标优化模型求解具有良好的可行性,最后验证了不同程度新能源接入系统时对系统的影响。

基于多种余能资源的冷热电联供系统设计与优化

当前工业园区针对不同介质、等级的余能进行了针对性的利用来满足用户单一的能量需求,这样的利用方式通常规模小、能量转换形式单一,且未对余能进行深度利用,因此余能利用率较低。对具体余能资源类型进行分析,由余能发电、余能制热与制冷技术形成综合能源供能系统,并构建双层优化算法模型,第一层采用遗传算法优化设备容量变量,第二层采用数学规划求解方法优化各设备24 h逐时出力。基于3种设备组合场景进行优化,案例结果表明通过对余能进行多方式利用,完成冷热电联供,可在增加少量投资成本的情况下,节省大量外部购能费用。在发电机组中,余能介质对烟气型有机朗肯循环机组产生较大影响,用户电需求对热水型有机朗肯循环机组容量产生较大影响;在余能供冷热场景中,由于蒸汽资源品位更贴近用户热需求,热水资源品位更贴近用户冷需求,蒸汽型吸收式热泵和热水型吸收式制冷机的容量一般较大。该优化方法可为工业余能的高效利用提供经济、可靠的优化工具。

基于碳排放与需求响应的园区IES双层优化调度

以往的综合能源系统供需侧管理研究,几乎完全忽略了电转气的余热回收和用户对天然气的灵活需求。为提高系统整体能源利用率,降低系统日运行成本和用户日用能成本,本文结合可再生能源和电、热、天然气能源的生产、转换以及储能设备,构建了考虑碳排放和需求响应的园区综合能源系统双层优化模型。利用对偶理论、KKT条件及Big-M法,将下层模型转换为上层模型的线性约束条件后求解。模型以系统是否考虑热电联产机组、改进后电转气技术、用户需求响应等,分成不同场景进行实验分析。仿真结果表明,基于电、热、气等能源设备协同供能作用下,需求响应的参与,降低了系统6.7%的日运行成本、用户10.7%的日用能成本及5.7%的日碳排放成本。