基于MOABC 算法的冷热电联供系统优化调度研究

综合能源系统包含多种分布式能源,各能源相互补充,能有效提高能源的利用率,在经济、环保等方面具有显著优势。冷热电联供系统作为综合能源系统的重要补充,具有灵活可靠、高效清洁等优点,现已得到广泛的发展和重视。综合考虑各微源的发电特性和冷热电负荷需求,建立了包含燃料电池、微燃机、余热锅炉、吸收式制冷机和蓄能装置的多目标冷热电联供系统模型。该模型考虑分时电价对冷热电联供系统的影响,以经济成本和环境成本作为目标函数,提出基于Pareto理论的多目标蜂群算法作为模型的求解算法。以实际冷热电联供系统为算例进行仿真,验证了所提模型的有效性,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明,采用基于Pareto理论的多目标蜂群算法能更有效地降低经济成本和环境成本。     

含光伏的冷热电联供微网系统优化调度方案

可实现能源梯级利用的冷热电蓄能联供系统具有效率高、经济效益好、环境友好等优点,是能源利用的重要发展方向之一.文中分析了一种包含光伏发电的冷热电蓄能联供系统的优化调度方法,以系统的购电成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及年运行维护成本作为优化调度目标,结合一天当中的分时电价,同时考虑了设备运行约束、冷热电功率平衡约束等约束条件.采用线性整数规划方法,以深圳某办公大楼为背景进行联供系统的优化调度.结果表明,加入光伏发电的冷热电蓄能联供微网系统能够寻找到低成本、低碳排放的运行方案,在经济调度、节能减排以及提高能源利用率等方面都具有重要意义.     

多源区域型分布式冷热电互联系统优化调度

为了提高区域分布式冷热电联供系统的能源利用效率,考虑冷/热环网和电力辐射网的耦合,构建了冷热电联供单元与液态天然气冷能梯阶利用的能源系统。计及负荷需求和可再生能源的不确定性,通过对互联系统的天然气输入量、用户购入和回馈电量进行决策,以天然气购买成本、购电成本、碳排放成本和交互功率不平衡结算成本之和最小化为目标,提出多源区域型分布式冷热电互联系统的协同优化模型。以IEEE-15节点系统为例,详细分析了独立系统和互联系统对配电调峰的影响以及不平衡价格系数对运行成本的影响,结果验证了分布式冷热电联供互联系统具有很好的经济和环境效益、调峰效果和运行可靠性。     

含考虑IDR的冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度

多个冷热电联供微网接入主动配电网后,微网和配网作为不同利益主体,系统经济调度更具复杂性.为保护各自隐私,提出了一种含冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度模型.运用机会约束规划来处理冷热电联供微网群中新能源及冷热电负荷的随机性,采用分布式建模方法,以各自区域的运行成本最小化为目标,运用目标级联法来并行求取各自区域的最优...     

广东顺德某燃气分布式能源项目的可行性分析

天然气分布式能源是利用天然气为燃料，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用，综合能源利用效率在70%以上。本文通过从项目背景、建设规划和财务分析等方面详细介绍了本工程采用燃气分布式能源实现冷热电三联供的优势，同时提出了需要关注的风险事项，为后续分布式能源项目提供参考。     

分布式区域冷热电联供系统

建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题。冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段，该系统能源综合利用率高，一般均可达到70％以上。本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点，提出一种基于热气机的天然气能源岛系统，并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用，对于节约能源、环境保护、能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义。     

冷热电联供系统能量流函数及运行策略

详细分析系统能量流特性,提出刻画冷热电联供（CCHP）系统在“以热定电”和“以电定热” 2种运行策略下的能量流函数。为提升CCHP系统的经济环保效益,建立其经济环保调度优化模型,目标函数包含燃料成本、购电成本及考虑污染气体排放需缴纳惩罚费用的环境成本,能量流函数作为能量平衡等式约束。算例仿真结果表明,所提能量流函数及模型可实现CCHP系统的优化调度,从而降低生产成本,改善环境效益,提高能源利用水平。     

冷热电联供系统能量流函数及运行策略

详细分析系统能量流特性,提出刻画冷热电联供（CCHP）系统在“以热定电”和“以电定热” 2种运行策略下的能量流函数。为提升CCHP系统的经济环保效益,建立其经济环保调度优化模型,目标函数包含燃料成本、购电成本及考虑污染气体排放需缴纳惩罚费用的环境成本,能量流函数作为能量平衡等式约束。算例仿真结果表明,所提能量流函数及模型可实现CCHP系统的优化调度,从而降低生产成本,改善环境效益,提高能源利用水平。     

冷热电联供系统能量流函数及运行策略

详细分析系统能量流特性,提出刻画冷热电联供（CCHP）系统在“以热定电”和“以电定热” 2种运行策略下的能量流函数。为提升CCHP系统的经济环保效益,建立其经济环保调度优化模型,目标函数包含燃料成本、购电成本及考虑污染气体排放需缴纳惩罚费用的环境成本,能量流函数作为能量平衡等式约束。算例仿真结果表明,所提能量流函数及模型可实现CCHP系统的优化调度,从而降低生产成本,改善环境效益,提高能源利用水平。     

冷热电联供系统能量流函数及运行策略

详细分析系统能量流特性,提出刻画冷热电联供（CCHP）系统在“以热定电”和“以电定热” 2种运行策略下的能量流函数。为提升CCHP系统的经济环保效益,建立其经济环保调度优化模型,目标函数包含燃料成本、购电成本及考虑污染气体排放需缴纳惩罚费用的环境成本,能量流函数作为能量平衡等式约束。算例仿真结果表明,所提能量流函数及模型可实现CCHP系统的优化调度,从而降低生产成本,改善环境效益,提高能源利用水平。     

节能发电调度实用化措施框架体系

节能发电调度方式改革是当前及将来很长一段时间内中国电力工业节能减排的指导思想。文章针对国内区域电网的实际情况,提出了当前环境下具备可操作性的调度机构节能发电调度措施的框架体系：优化火电机组发电调度,节能环保机组优先安排发电,不同能耗火电机组的等效利用小时数拉开差距;优化水火电联合经济调度,保证汛期富余水电吸纳;优化系统潮流分布,降低输电线损;加强地区调度火电机组的节能管理和节能发电调度信息管理;加强节能发电调度技术支持系统建设。最后给出了节能发电调度统计指标体系。     

考虑碳捕集和电转气的综合能源系统优化调度

碳捕集、电转气等低碳技术是实现能源系统低碳经济运行的重要途径和主要抓手。鉴于此,构建了一种含碳捕集、利用与封存装置,两段式电转气设备及热电联产机组耦合的综合能源系统低碳经济调度模型。在技术层面,分别构建碳捕集、利用与封存,两段式电转气及热电联产数学模型;在市场机制层面,引入阶梯式碳交易模型约束系统碳排放。提出了以综合能源系统运行总成本最小为目标函数的优化调度策略。通过设置多个场景进行算例分析,验证了所提模型的有效性,并分析了各阶梯碳交易机制参数灵敏性对综合能源系统低碳性及经济性的影响。     

水火电力系统短期节能与经济发电优化调度

选取节能和经济两个决策目标,建立水火电力系统发电多目标优化调度模型,寻求满足决策目标的最优调度方案。根据水力发电和火力发电的能耗特性,引入同等装机容量技术条件下水煤转换系数的概念,建立了水火电力系统联合发电能耗模型以及火电综合成本模型,并选取水火电力系统发电等效总煤耗最小作为节能调度的目标,选取火电厂发电综合成本最小作为经济调度的目标,对含有梯级水电站群和多个火电厂的大区域性电力系统进行多目标优化调度。以一个具有8个梯级水电站和8个火电厂的水火电力系统为例进行仿真,其结果证明所建的节能与经济发电优化调度模型能够在增加发电量的同时,提高水资源利用率,节约煤炭资源,降低火电成本,创造良好的发电效益和经济效益。     

基于需求侧响应的分布式冷热电联供系统能量管理策略

分布式冷热电联供系统(distributed combined cooling,heating and power system,DCCHP)因其高效的能源利用率成为区域综合能源系统的有效实现形式,同时随着需求侧响应(demand response,DR)技术的发展,通过管控用户用能行为来提高能源系统性能成为目前研究的热点。基于此,文章建立了区域能量管理系统(regional energy management system,REM S)并提出了一种基于DR的DCCHP能量管理策略。在用户侧,对系统负荷进行分类并建立考虑用户满意度反馈及动态费用补偿的DR控制模型。REMS用能方式管控子系统,针对冷热电负荷各自的特点及组成,以DR补偿费用及负荷峰谷差最小为目标优化初始负荷曲线形态。在供能侧,将优化后的负荷数据输入REMS设备出力调度子系统,以DCCHP综合成本最小为目标经济管控系统设备出力。算例仿真结果证明所提策略可有效提高系统能源利用率、降低成本,实现供需双侧的共同优化。     

促进风电消纳的蓄热罐运行策略

热电厂中配置蓄热罐有助于改善其调峰能力和提高风电接纳水平。鉴于蓄热罐的引入一定程度上增加了电厂调度的难度,提出了基于双线性模型的调度策略以开展热电机组与蓄热罐的协调运行。所提调度策略中采用了蓄热罐运行状态的预判方法,并重点应用了弃风率和成本增长率的技术指标,通过调整电出力以减小弃风,控制热出力以降低运行成本,并进一步考虑风电的不确定性,制定了最优调度方案。算例分析表明,所提调度策略能够高效利用蓄热罐的蓄放热能力,提高风电接纳量与优化机组成本。     

考虑污染气体排放的热电联供型微电网多目标运行优化

热电联供系统由于高效、环保、节能等优点,具有广泛的应用前景。文中针对由光伏电池、蓄电池、蓄热槽、微型燃气轮机、余热锅炉以及热电负荷组成的热电联供系统的运行优化问题进行研究。综合考虑了微型燃气轮机的发电效率、制热效率和污染排放特性,蓄电池采用KiBaM模型并考虑其最低荷电状态,最终建立了计及光伏、热电负荷随机性,综合考虑运行费用、CO排放量以及NOx排放量最小的多目标机会规划模型。采用随机模拟技术和Pareto最优解集处理多目标机会约束规划问题,并提出采用局部和全局记忆体的改进粒子群优化算法进行求解。实例分析结果表明,文中方法可以为微电网优化配置提供建议,实现微源动态调度,有效减少运行费用及污染气体排放量。     

计及虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度策略

储能设备可以实现负荷的跨时段平移,在综合能源系统的经济稳定运行中能够起到重要作用。但当下储能投建费用较高,难以大规模应用。而通过优化用户侧可控负荷,可达到类似储能设备平移负荷的效果。从电能、热能2个角度出发,提出了利用用户侧虚拟储能的区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）优化调度策略。首先基于电动汽车充电管理方法和楼宇蓄热特性,对电、热虚拟储能（virtual energy storage,VES）系统进行建模;进而将虚拟储能系统集成到考虑天气不确定性的区域综合能源系统调度模型中,该模型以降低能源系统日运行费用为优化目标,合理安排电动汽车充电并在温度舒适度范围内对建筑物室温进行调节,实现虚拟储能系统的充放能管理;最后以夏季系统用能场景为例,对优化模型进行仿真实证。仿真结果表明,虚拟储能设备可以起到负荷平移效果,削减储能配置容量。应用虚拟储能系统的区域综合能源系统优化调度模型可以在满足能源需求和温度舒适度的前提下降低系统日运行成本,提升系统运行稳定性。     

用户侧热电联产机组基于优化热点域的综合需求响应模型

随着综合能源系统的不断发展,用户侧热电联产机组（combined heat and power units,CHP）不断普及,对于降低用户用能成本、提高用户用能灵活性具有重要意义。用户侧燃气CHP能够在影响用户用能的前提下使用户具有综合需求响应能力,对于未来电力系统运行具有重要意义。文章结合抽凝式CHP在多能源系统中实际工作特点,提出了“CHP成本优势”的概念,即CHP与同等电热出力的“常规机组+电/热锅炉”构成的“等效CHP”之间运行成本差值。根据CHP不同运行状态“成本优势”的相对大小,从CHP电热运行域中进一步得到电热负荷的“优化热点域”。采用“优化热点域”顶点的线性组合,建立CHP在综合需求响应中的高效优化模型。算例表明,相比传统CHP电热运行域模型,所提出的模型能够减少综合需求响应优化决策的计算复杂度,从而提高计算效率。     

考虑短时供能的综合能源系统能源最大化利用

研究了综合能源系统脱网情况下短时间尺度内的能源最大化利用问题。首先针对孤网下重要负荷短时供能需求，提出了多能流协调的触发式调度策略。该策略将整个系统划分为风光储发电系统和冷热联供系统，并按照能源最大化利用的原则制定了各供能设备的出力优先级。在此基础上，针对风光储发电系统，制定了多储能单元协调的功率分配策略，各储能单元按照可调度容量之比进行充/放电，在短时间内最大化利用各储能单元的容量。针对冷热联供系统，制定了燃气机预留最小电功率PQ.Lmin动态设置方法，根据不同时段供用能情况动态调整PQ.Lmin的大小，保持燃气机始终运行在最高效状态，最大限度输出冷/热/电能。算例分析结果表明：所提策略可以在短时间内充分利用多种供能设备，有效延长供能时间，实现能源在短时间内的最大化利用。     

考虑风电不确定性的互联电力系统鲁棒经济调度

实现可再生能源的大规模利用和共享是能源互联网的主要目的。将可再生能源转化成电能,实现了对可再生能源的利用;通过输电网对电能的远距离传输,实现了可再生能源的大规模共享。本文针对输电网,提出一种广域协调消纳大规模新能源发电出力的策略,实现可再生能源广域内的大规模共享。并运用鲁棒优化技术,有效控制新能源出力不确定性给电力系统带来的影响。首先,给出了一种“传统关口调度结合风电消纳”的联络线调度模式,将日前联络线功率调度计划分为计划值和调整值;其次,建立两阶段零和博弈模型;最后,针对所建博弈模型,提出一种改进的“非线性割平面”算法进行求解。算例分析结果表明,所提出的新能源广域协调消纳策略能够在保证互联系统鲁棒性的同时提高互联系统的经济性。