考虑电能共享的综合能源楼宇群日前协同优化调度

首先提出了一种含高比例分布式能源的智能园区运行框架，针对综合能源楼宇内冷热电联供系统、电动汽车、温控负荷等资源建立了计及用户用能需求的量化模型。进一步，基于电能双向流动特性，建立园区内多综合能源楼宇群电能共享模型，并通过智能园区代理商制定园区的日前优化调度策略。通过算例仿真，验证了所提方法可通过协调内部综合能源需求侧资源，进行楼宇间电能共享，实现电能供需就近平衡，达到最小化园区调度成本的优化目标。最后，讨论了有无变压器容量限制下的园区与电网的功率交互情况，所提调度策略可通过增加变压器容量约束来避免变压器越限对电网安全运行的不利影响。     

考虑分时碳计量的智能楼宇群电–碳耦合互动共享

用户侧楼宇群作为未来城市能耗的主要源头,能源管理的经济性、低碳性要求不断提升,在此背景下,高比例光伏配置下的光伏楼宇与其他类型楼宇如何进行合作共享具有重要的研究意义。以具有不同用能特性的智能楼宇为研究对象,提出了考虑分时碳计量的智能楼宇群电力–碳排放权(以下简称“电–碳”)耦合互动共享策略。首先,构建了考虑碳排放权盈余及电量供需的智能楼宇群市场交易模式。其次,考虑不同时段能源供给侧发电机组组成成分差异使得需求侧对应等效碳排放也不同,构建了上级网络购电分时碳计量模型及阶梯式碳奖惩方法。然后,提出了基于改进供需比的智能楼宇群电–碳耦合共享模型,并根据供需比生成的动态价格引导各楼宇调整用能计划,通过楼宇群间互动迭代,最终得到楼宇群的最优共享方案。最后,以3类楼宇为例验证了所提模型对促进清洁能源消纳及联盟内部碳减排的有效性。     

考虑电动汽车移动储能特性的智能楼宇群能量管理方法

考虑电动汽车在不同建筑之间的移动性及其与多建筑之间具有的功率交互能力,提出一种基于电动汽车移动储能共享特性的两阶段智能楼宇群能量管理方法。以区域内互联的智能楼宇群为研究场景,考虑分布式可再生能源与楼宇基荷的不确定性,利用随机规划方法建立了含电动汽车移动储能特性的楼宇群运行成本最低的上层优化模型。基于上层优化确定的电动汽车在不同楼宇的能量分配,下层从楼宇群供需平衡的角度,利用分布式算法建立了含灵活资源调度成本、传输损耗的楼宇总运行成本最低的自治模型。算例结果表明,所提的模型及策略可以促进能源互补,提升楼宇群运行经济性及可再生能源利用效率,为高比例分布式可再生能源的并网消纳与平衡问题提供新的解决思路。     

基于模型预测控制的智能楼宇用能灵活性调控策略

提出一种基于模型预测控制的智能楼宇用能灵活性调控策略。首先,根据楼宇蓄热特性,构建考虑楼宇内部不同制热区域的智能楼宇能耗预测模型,并将楼宇系统作为灵活可控单元集成到配电网中;然后基于模型预测控制方法,通过楼宇内部暖通空调系统在温度舒适度范围内对室温进行优化调节,实现楼宇系统的能耗灵活管理,降低楼宇运行成本;最后,在冬季制热场景下,对不同暖通空调控制方法下的楼宇集群进行优化调度分析,并对比分析了楼宇集群优化调度对于配电网运行状态的影响。结果表明,所提方法在保证温度舒适度的前提下可充分发掘智能楼宇的需求响应潜力,降低楼宇运行成本,同时可有效解决由可再生能源出力预测数据误差而导致的楼宇日前调控方案与实际运行场景偏差较大的问题,在预测不确定性环境下具有较强的鲁棒性。     

考虑分时电价差异性和基于主从博弈的智能楼宇集群能量共享方法

智能电网背景下,具备分布式光伏出力和自动需求响应要素的智能楼宇联合运行可以促进光伏发电的就地消纳,提高其用电经济性.因此,构建了以配有储能系统的智能楼宇集群运营商(smart building cluster operator,SBCO)为中心的能量交易框架,并提出一种考虑分时电价差异性和基于主从博弈的能量共享方法.首先,考虑到不同负荷类型楼宇用户存在分时电价差异性,且智能楼宇的实时需求响应会促进集群内部的能量共享,建立了SBCO的日前储能调度模型.其次,计及SBCO和楼宇用户具有不同逐利特性及用户的信息私密性和对用电舒适度要求,提出了一种基于主从博弈的实时需求响应模型以实现两方利益制约平衡和联合优化.最后,通过实际算例证实了所提方法可以较好地提升SBCO和智能楼宇的经济效益,且在促进分布式光伏就地消纳和优化智能楼宇集群净负荷特性方面具有优势.     

计及电动汽车和冷负荷响应的多楼宇联合优化调度研究

楼宇多呈现集群特性,通过楼宇间的功率交互和能源设备的优化出力,能进一步提高能源利用效率、减少环境污染.首先构建典型能源互联型楼宇,提出多楼宇联合运行结构.然后重点讨论室内冷负荷需求模型和电动汽车模型,通过适宜温度限制和温度惩罚函数对楼宇室温进行优化,以整体楼宇群的总运行成本为优化目标,提出考虑楼间功率交互的多楼宇联合优化调度模型.为增强说服力,增加各楼宇独立运行时的仿真,通过算例对比2种运行方式的经济成本,分析了电动汽车和冷负荷需求对系统运行的影响.结果表明考虑电动汽车和冷负荷需求会影响楼内微源的出力和经济性,进一步提高可再生能源的利用率,在一定程度上降低系统运行成本.     

考虑源荷互动的综合能源社区分布式优化

随着能源市场的改革,社区综合能源系统各主体的分布式自治特征愈发明显,对传统集中式模式的计算和通信能力提出了挑战.考虑柔性负荷通过智能楼宇接入综合能源社区,形成分布式源荷互动模式,提出了基于目标级联分析理论的分布式优化调度模型.首先,将综合能源服务商和智能楼宇作为不同利益主体,以运行成本最低为目标,建立各自的优化自治模型.其次,引入目标级联分析方法,通过将购电功率等效为虚拟发电机与虚拟负荷实现不同主体间运行的解耦.最后,通过算例验证了所提方法的有效性,为综合能源社区运行提供了更为经济的运行方案.     

基于合作博弈的能源共享模式下多园区低碳优化调度

综合能源园区具有多种形式的能源供给和需求,园区间的多元化能源共享可以有效提高新能源消纳以及供能和用能的低碳运行。因此,针对不同利益主体园区在能源共享模式下联合运行的低碳调度需求,建立了基于合作博弈的多园区低碳优化调度模型。首先,在综合能源园区内引入碳捕集-电转气设备,构建多园区电能-天然气能源共享的低碳能源系统框架和模型。其次,考虑各园区主体的利益诉求,以合作博弈为理论工具建立电能-天然气能源共享模式下的多主体低碳经济调度模型。再次,考虑参与者的个体性差异,基于共享联盟内各园区参与能源共享的贡献度,采用改进纳什谈判的方法对多园区联合运行的收益进行二次分配,以保证能量共享的实现。最后通过算例仿真验证了所提模型的可行性与有效性。     

电气互联综合能源系统中电转气厂站的规划方法

电转气(power-to-gas,P2G)技术是电化学储能的重要应用形式之一,合理规划P2G站点的选址具有长远的现实意义.针对未来智能电网中P2 G站点的接入所带来的不确定性问题,考虑一种由天然气系统、电力系统和P2 G站点组成的综合能源系统.采用集中协调的方法,以综合能源系统的经济目标对该模型进行联合规划.采用所提方...     

基于纳什谈判的区域综合能源系统运行优化

基于能量路由器(energy router,ER)和公共母线的区域综合能源系统（integrated community energy system,ICES）,既实现了电、热、冷等多种能源互补,也实现了区域内多个综合能源系统之间的电能互济。为提高调度的灵活性,综合能源系统同时考虑了2种热能存储方式：储热系统以及热电联供型光热电站内部储热环节。针对该系统,建立基于电能互济的区域综合能源系统运行优化模型,目标函数为最小化系统的运行成本。与非合作模式相比,综合能源系统之间的电能互济能够降低系统运行成本和CO2排放量。为保证区域综合能源系统联盟的利益在联盟参与者之间公平分配,提出纳什谈判方法。最后针对在初始联盟建立后,新系统在运行期间加入初始联盟构成新联盟的情况,提出新联盟的运行优化模型。算例仿真验证了所提运行优化模型的可行性和有效性。     

含P2G和混合电储能的矿山综合能源系统多目标优化调度

为了提高分布式光伏消纳能力、优化矿山能源利用效率,提出一种基于电转气(P2G)技术和煤层气发电技术的光-储-气-废弃矿井抽蓄多能耦合矿山综合能源系统(MIES),该系统将弃光电量通过电解水制CH4作为煤层气发电的补充,并采用混合电储能平抑光伏出力波动.在对多能耦合MIES进行分析的基础上,构建矿山电、气、热、冷不同能源转换装置的数学模型,并以总运行成本和弃光电量最小为目标,建立MIES协调优化调度模型.不同运行场景下的调度结果表明,所提模型能实现协调调度,提高弃光电量的消纳,降低总运行成本.对不同储能模式下P2G和混合电储能装置之间互补协调能力的分析结果表明,所提模型能提升系统运行灵活性,实现能源最优经济利用.     

一种基于智慧热电能源系统源端的协调控制方案

智慧能源对推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系起着重要作用。文中针对智慧热电能源系统如何进行源端协调控制提出了一种基于智慧能源站层级控制架构的定级排位负荷分配控制方法。通过综合考虑智慧能源系统内各能源站的综合系数,进行排序定位以进行负荷分配协调,并通过自动寻优与循环激活等机制促进负荷分配的可靠,确保智慧能源系统源端有机协调、可靠经济地运行。     

集成智能楼宇的微网系统多时间尺度模型预测调度方法

针对含多智能楼宇的微网系统,提出一种基于模型预测的多时间尺度调度方法。首先,为有效利用建筑围护结构蓄热特性所带来的灵活性,构建了虚拟储能系统数学模型,并将其集成到智能楼宇微网多时间尺度调度方法中。随后,提出了基于模型预测的日内滚动修正方法,通过每个控制时域内的滚动优化,实现日内微网系统运行方案的精确修正。最后,以夏季制冷场景为例,利用含智能楼宇的微网系统验证了所提方法的有效性。结果表明,该方法可在保证楼宇室内温度舒适度的前提下,在日前经济优化调度阶段降低运行成本;在日内滚动修正阶段平抑由日前预测误差导致的微网联络线功率波动。     

计及用电行为模式的区域商业建筑负荷预测方法

为充分利用智能电表采集的细粒负荷数据并提高区域商业建筑负荷预测的精确度,提出一种基于用电行为模式的区域商业建筑负荷预测方法。首先,基于均值方差归一化方法对采集到的负荷数据进行标准化处理,通过肘方法确定聚类数目后进行k-Shape聚类,实现区域商业建筑负荷不同用电行为模式的提取;其次,针对大规模商业建筑负荷预测问题,考虑区域内大量商业建筑负荷预测时耗费大量内存资源却难以实现较准确预测问题,提出一种改进的Informer模型,该模型通过聚类算法识别具有相似用电行为模式的商业建筑,并充分考虑智能电表采集的异常负荷数据对模型训练结果的影响,能够良好的解决大规模商业建筑负荷预测精度不高问题;最后,采用加利福尼亚州商业建筑负荷进行实验,实验结果表明所提方法能够有效提高区域商业建筑负荷预测精度。     

考虑智能建筑特性的多微网端对端能量交易方法

针对当前分布式交易市场未充分考虑终端用户用能特性,且市场主体之间的博弈关系仍需进一步挖掘等问题,文中提出了考虑智能建筑特性的多微网端对端(P2P)能量交易方法。首先,以智能建筑作为终端负荷载体,提出了一种新的建筑热阻-热容热平衡模型,并构建了市场主体即微网的自治调度模型。其次,分别采用非合作博弈及主从博弈模型分析了P2P交易过程中卖方之间以及卖方与买方之间的博弈关系,完善了对P2P交易各环节博弈关系的分析。最后,通过构建实际算例,分析了终端用能特性对微网经济调度及P2P交易的影响,同时结合具体指标量化分析了P2P交易对微网运行带来的经济与技术效益,并分析了P2P交易对配电系统运行产生的影响。     

基于电量共享的梯级水光蓄联合发电系统优化调度策略

为对偏远地区的含有抽水蓄能、梯级水电、光伏电站联合运行的多能发电系统进行互补式经济优化,搭建多乡镇级用电体之间的日前电量共享协调优化模型,通过区域运营商对构成乡镇联合体的各用电体进行协调管控,实现用电计划的经济高效制定.通过调用抽水蓄能进一步平滑水光出力波动,对乡镇级用电体、区域电网与主网之间的能量流动进行优化,并按参与共享的乡镇对应的贡献函数进行利益最优分配.实际算例分析验证了所提模型与方法的有效性.     

一种新的智能照明动态模型研究

针对办公建筑中照明系统能源消耗大的问题,提出一种结合用户个性化需求和天然采光的智能照明动态模型,既满足用户人眼视觉效果又对建筑节能有重要意义。本文建立的智能照明动态模型以最小能耗为目标函数,约束条件为工作面实际照度大于等于用户期望照度,采用单纯形算法对模型进行求解,并使用DIALux软件对照明动态模型进行仿真验证。结果表明:智能照明动态模型可以依据用户的个性化需求和室外天然采光的变化和进行自适应调光,使能耗明显降低,体现了该模型具有很好的节能性和人性化。