基于双层博弈的配电网与多综合能源微网协调优化

为充分挖掘综合能源微网(integrated energy microgrid, IEM)的潜在价值,促进可再生能源消纳,针对同一配电网下的多个IEM协同管理问题进行研究,提出了一种基于双层博弈的配电网-多IEM协同优化模型。对于IEM模型的构建,考虑在热电联产机组中加入碳捕集系统以及电转气装置,用来获取低碳效益。同时,针对IEM中可再生能源与负荷不确定性问题,采用鲁棒区间规划进行处理。首先,构建配电网运营商(distribution system operator,DSO)与IEM联盟系统模型框架,分析其不同主体间的博弈关系。其次,对于双层博弈,分为主从博弈与合作博弈。DSO作为博弈领导者,以自身效益最大为目标制定电价引导IEM联盟响应。IEM联盟作为博弈跟随者,以自身运行成本最小为目标,通过成员间互相合作能源共享响应DSO的决策。同时采用纳什谈判理论解决IEM联盟的合作运行问题,使用二分法与交替方向乘子法结合求解模型。最后,在算例中验证所提模型与方法的可行性和有效性。

纳入再生水利用的区域水资源优化配置研究

将再生水纳入供水体系是缓解水资源短缺问题的战略性举措,针对纳入再生水的多水源优化配置中存在的不确定性和稳定性问题,耦合蒙特卡罗模拟和区间两阶段鲁棒随机优化,构建多重不确定性条件下的多水源优化配置模型,有效处理供水和需水过程中以区间和概率分布形式表征的不确定性,同时权衡水资源配置中的可变随机值和追索成本,控制系统风险,得到不同情景下的水资源配置方案,将改进的模型应用到山西大水网的临汾盆地—晋城沁丹河流域供水区,综合分析不同情景下的区域用水效益和缺水损失,得到不同再生水利用率下的多水源联合配置方案,为决策者在不确定条件下考虑再生水利用的水资源优化配置方案提供了参考依据。

基于ITSRP模型的吕梁市水资源优化配置研究

针对区域缺水风险以及水资源配置中的不确定性与复杂性,在传统两阶段随机规划与区间线性规划的基础上,加入鲁棒性优化方法形成区间两阶段随机鲁棒规划(ITSRP)模型,不仅可以用离散的区间数表示水资源配置中的多重不确定性,而且可以实现模型的最优化目标与系统稳定性,提高模型的可靠性。将该模型应用于吕梁市的水资源优化配置中,当模型的鲁棒性因子达到一定值时,不同概率水平下的目标函数值均达到最优,最终得到吕梁市2025年水资源优化配置结果,表明模型具有较好的适用性。