工业园区混合能源优化配置方法应用与实践

为了充分挖掘多能源之间的互补潜力,使工业园区混合能源系统的配置方式由传统粗放式转变为精确优化配置并降低系统配置方案的保守性,基于粒子群联合CPLEX求解算法对工业园区的系统配置和运行调度方案进行分析优化,并以某生物园区为例进行了实例分析,得到了目标函数下的最优设计方案和运行策略。仿真分析结果表明,优化配置方法的应用能够协调冷热电多种能源的混合利用,提升系统的综合经济性。同时,为工业园区能源供应项目的规划、设计提供参考性支撑,丰富设计手段。     

含氢储能的多源联合发电系统调度研究

风电和光伏发电具有间歇性和随机性,为了降低在多源联合发电系统中的弃风弃光率,采用含氢储能系统和火电机组配合来平滑风电和光电机组出力。文中以系统运行成本最小和弃电惩罚成本最小为目标,以系统功率平衡、火电机组出力和爬坡、热备用、风电和光电出力及储能系统储氢罐容量、电解槽和燃料电池功率等为约束条件构建了多源联合发电系统日前调度模型。通过YALMIP工具箱对模型进行编程,并调用CPLEX对编写的程序进行求解。对含有风电、光电、火电机组以及储能系统的多源联合发电系统进行算例分析,通过对比有无储能系统的弃风弃光量和系统总运行成本,证明了含氢储能系统可以有效降低系统的弃风弃光率,并提高系统的经济性。     

一种集成最后一公里的四方物流网络设计问题启发式算法

最后一公里分销网络可以帮助企业达成高响应性的供应链管理目标,集成最后一公里四方物流网络设计问题成为网络设计的一个重要研究方向.解决该问题需要对分销中心的位置,三方物流的选择、分配以及其车辆路径规划进行决策.在满足车辆路径规划、流守恒等约束条件下,以最小化网络构建费用为目标建立混合整数规划模型.由于该问题的NP-难特性,可将该问题分解成两个子问题并设计两阶段启发式算法,通过迭代算法解决两个子问题.在数值实验中,将启发式算法分别与CPLEX和粒子群优化算法求出的解进行比较,实验结果验证了启发式算法的有效性;同时,将提出的启发式算法成功地应用到实际规模的问题中,表明所提出的算法能够为解决集成最后一公里四方物流网络设计问题提供有效的工具.     

物流包装租赁系统配送库存路径模型与算法

发展物流包装租赁共享系统是解决落后的一次性包装使用方式的有效手段。为优化物流包装租赁系统中的空包装配送与库存控制这一频繁决策问题,将租赁客户点的需求和物流包装租赁系统的服务中心的库存能力、库存费用、车辆容量、单位运费等因素引入模型,建立了总成本费用最小的物流包装租赁共享系统的空包装配送库存路径集成优化模型。针对稍小和稍大规模算例,对利用CPLEX优化软件和带精英保留的改进遗传算法进行了求解比较分析,结果表明：改进遗传算法对稍大规模算例求解的结果虽然稍差,但求解时间大大缩短,这说明了启发式算法对大规模的实际问题是有效的。该模型和算法可为物流包装租赁企业的空包装配送和库存控制的集成优化决策提供参考。     

含循环换电负荷及充电站的微电网多目标优化调度

电动换电重卡由于具有充电功率高、周期性强的循环换电负荷特性,一旦短时大量接入微电网中,将带来经济性和安全性的挑战。首先讨论电动汽车充电、循环换电负荷的不同特性,建立含循环换电负荷及充电站的微电网模型;提出一种综合考虑微电网经济性及联络线功率波动性的多目标调度优化方法;采用线性加权方法将多目标问题转化为单目标问题;最后利用CPLEX工具对仿真算例进行求解,仿真算例表明,所提优化方案可有效求解综合考虑不同权重下微电网净利润、联络线交换功率及换电站内电池最优调度问题,能在尽可能减小微电网与上级电网交换功率波动性的同时,使得微电网获得最大净利润。     

考虑富氧燃烧技术的电–气–热综合能源系统低碳经济调度

富氧燃烧技术能实现燃煤机组二氧化碳的近零排放,是实现低碳调度的有效手段。该文提出将富氧燃烧技术引入电–气–热综合能源系统,并建立低碳经济调度模型,该模型可兼顾经济性和低碳性。首先,通过挖掘富氧燃烧电厂运行机理,研究其内部能量时移特性,并与燃烧后捕集电厂进行比较,分析其对降低碳排量的优势;其次,建立以运行成本、维护成本、折旧成本、碳交易成本等综合成本最低为目标函数的电–气–热综合能源系统低碳经济调度模型。并通过CPLEX求解。最后,对IEEE-30节点电网模型、7节点气网模型和6节点热网模型的综合能源系统进行仿真,验证模型的有效性。该文研究可为综合能源系统的低碳调度运行提供参考。     

智能电网下计及用户侧效益最优的负荷调控方法

智能电网中,为调控电网峰谷期间的用电量,提高负荷用户效益,提出了一种基于博弈论的负荷调控方法。以用户侧与电网侧为博弈主体分别构建负荷模型、负荷效益模型及电网侧效益模型。设计了基于博弈机制的电价调控策略,通过多轮动态调整博弈双方的收益,协调用户侧与电网侧之间的不平衡关系。在负荷与电价的双重约束下,通过CPLEX求解器计算负荷用户收益结果与电网负荷调控结果。算例表明,相同数据条件下,与改进粒子群算法相比,所提调控方法的负荷侧支出减少了0.95%,网侧支出减少了6.14%。验证了该方法可在有效调控电网峰谷期间负荷的同时,保证用户侧效益最优。     

4PL路径优化问题0-1规划模型与求解

研究带有时间窗的第四方物流(fourth-party logistics,4PL)路径优化问题,在满足客户对配送时间要求的同时实现物流运输成本最小,以提供最优的配送方案.根据问题本身的特点,建立了带有时间窗的4PL路径优化问题的0-1整数规划模型,采用CPLEX软件分别求解了7节点、15节点和30节点的算例.将算例结果与基于路进行建模的和声搜索算法和枚举算法进行了对比,结果表明CPLEX可以为带有时间窗的4PL路径优化问题提供最优的解决方案,验证了模型的有效性.     

大规模机组组合问题计及网络约束的线性化求解方法

为了提高求解机组组合问题计算效率,给出线性化方法,将目标函数分段线性化,将启机费用作为约束并将其线性化,同时将网络安全约束通过直流潮流模型进行线性化,从而建立较完备的混合整数线性规划的机组组合模型。采用世界上广为流行的CPLEX优化求解器求解,在对偶间隙设定为较合理的情况下,求解速度快。不同测试算例表明,该方法速度快,精度较高,能够求解较大规模的机组组合问题。