含P2G-CCHP的综合能源系统两阶段鲁棒优化模型

综合能源系统中可再生分布式能源(光伏等)和负荷需求的不确定性对综合能源系统运行的经济性和安全性提出了挑战。考虑了光伏和综合需求响应负荷方案的不确定性,建立了含P2G-CCHP的综合能源系统两阶段鲁棒优化模型,并基于C&CG算法对min-max-min结构的目标函数提出了模型求解方法。仿真结果表明,P2G装置改善了P2G-CCHP系统的电-气耦合,提高了系统运行的稳定性和经济性;基于C&CG算法的两阶段鲁棒优化模型可得到最恶劣场景下运行成本最低的调度方案,从而进一步降低系统的运行成本。

计及P2G与CCHP联供机组的微能源网优化研究

针对微能源网运行仅以经济性为单一目标的问题,提出以经济性、环保性和能源利用率为目标的联合优化策略。结合具体的含P2G和CCHP系统的微能源网,分析各类设备的运行特性,建立微能源网的多目标优化模型,利用PSO算法实现全局最优。优化后的微能源网系统能实现能源均衡配置;系统单日净收益为680.7元,环境成本为31.2元,弃能率为5.6%,经济性、环保性和能源利用率均达成系统运行最优,实现综合效益最大化。

能源互联网中的关键设备与支撑技术

能源互联网是指各种一次、二次能源的生产、传输、使用、存储和转换装置以及它们的信息、通信、控制和保护装置直接或间接连接而成的以电网为主干的网络化物理系统。从能量的生产、输送、交换和存储4个方面介绍了能源互联网中的关键设备及其发展趋势,跨越电力、天然气、热力、交通4大能量传输网络。分析了这4种能量传输网络的发展现状、各自的特点以及不同的技术需求。介绍了能源网络中的接口及能量转换设备。对多能量载体下的复合储能技术的发展趋势进行了预测。为了能够更好地协调这些关键设备在各能源网络中的应用,从规划和运行两个角度阐述了能源互联网中的支撑技术。最后提出了对于能源互联网发展的一些思考。

含电转气的冷热电联供型微电网多目标优化调度

主要研究含电转气(power to gas,P2G)的冷热电联供(combined cooling,heating and power,CCHP)型微电网多目标优化调度模型。首先研究分析了CCHP型微电网结构及P2G工作原理,以运行成本和环境治理成本为目标建立含P2G的CCHP型微电网的多目标优化调度模型,然后运用基于帕累托(Pareto)最优解的多目标粒子群(multi-objective particle sware optimization,MOPSO)算法求解,最后算例分析验证了P2G可提高CCHP型微电网运行系统的弃风消纳能力,同时可提高系统运行的经济性和环保性。

面向能源互联网的未来配电网优化规划

能源互联网是未来全球能源行业的发展方向,其对电力系统的发展将产生深刻影响。文章分析了未来能源互联网场景下配电网的特殊需求,提出未来配电网将发展为承担多能转换与利用的新型配电网,并给出未来配电网的基本构架,分析其能量流动形态。在此基础上,构建考虑多能转换与存储设备成本构成及运行约束的配电网优化规划模型,在满足多能负荷需求的前提下对多能源接口设备与综合储能设备进行优化设计,并利用粒子群算法对该模型进行求解,仿真算例验证了所提模型的有效性,可为未来配电网的发展与规划提供必要参考。

计及多能源多需求响应手段的园区综合能源系统优化调度模型

清洁能源消纳是影响园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)可持续发展的问题之一,基于此,文章构建了以设计峰谷分时电/热价为依托的综合型价格需求响应模型和以电转气(power to gas,P2G)、电制冷机(electric refrigerator,ER)、电锅炉(electric boiler,EB)为依托的转换型需求响应模型。首先构建了由能源供应中心和能源转换中心构成的耦合冷、热、电、气的园区综合能源系统及其交易策略;其次,在考虑综合型价格和转换型需求响应的基础上,构建了以出力、需求响应前后能量平衡等为约束条件,以系统净收益最大为目标函数的优化调度模型;然后,从经济和环境两方面构建了绩效评估指标;最后,进行了实例分析,验证了所建模型具有提高清洁能源消纳量和系统经济性的作用。

综合能源系统的运行优化配置分析

综合能源系统中,不同能源之间的相互转换可提高能源的利用效率,是区域综合能源系统规划的重要研究课题。就综合能源系统的结构而言,研究了冷热电联供系统(Combined Cooling Heat and Power,CCHP)、电转气装置(Power to Gas,P2G)、储气装置、热电联产机组(CHP)和太阳能光伏发电机组等设备互补协同作用下的成本。讨论了不同配置系统的经济性和可行性,建立了一系列模型,并且用粒子群算法进行求解。算例结果表明,配置蓄冷和储热模型在能源互联网系统中可以增加收益,同时能源的相互转化在一定程度上可以提高能源利用率,减少环境污染。