基于综合能源系统的最优潮流解耦算法

依据能源枢纽作为多能源系统的联系载体,建立了一个通用的优化建模框架,用于不同能源耦合系统的最优潮流研究。根据建立的优化建模框架,将综合能源系统的最优潮流问题解耦,得到一系列独立的传统最优潮流问题,从而使得问题易于求解。综合能源系统的最优潮流问题是一个大规模的非线性问题,将多主体进化算法应用于求解中,从而保证能够得到的全局最优解,适用于大型的复杂的多能源系统。通过包含有多个能源枢纽的综合能源系统的仿真分析,验证了该模型的有效性。     

含电转气的电—气综合能源系统低碳经济调度策略

为优化用能效率和发展低碳电力,采用综合能源系统(IES)模式耦合电力网络和天然气网络,通过电转气(P2G)技术形成电—气—电能量闭环流动,提升电力与天然气网络间的强耦合性和IES整体供能稳定性。兼顾电—气综合能源系统的经济性与低碳性,引入碳排放机制构建IES低碳经济调度模型,首先详细阐述了IES模型架构、电转气技术、碳排放交易机制等基本理论,并对天然气网络进行建模,然后采用多场景法考虑风电出力波动,以经济成本和碳交易成本最小为优化目标,构建综合能源系统新型低碳经济优化调度模型,最后通过算例对比分析了4种不同调度方案,验证了所提模型的有效性和合理性。     

综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法研究

随着可再生能源渗透率不断增大,主动配电网的波动性和不确定性问题愈加突出。多类型资源协调优化可以有效提升系统的灵活性,促进可再生能源消纳。针对高渗透率主动配电网的灵活性需求,文章提出了一种综合考虑多类型灵活性资源的主动配电网优化调度方法。该方法从节点灵活性和网络灵活性出发,结合节点灵活性资源的物理特性,对灵活性供给进行量化建模,从而得到系统综合灵活性供给的模型。通过对网络灵活性资源智能软开关的实现原理、控制模式和运行特性的分析,建立了联合储能的智能软开关的运行模型。在此基础上,提出了灵活性充裕率和传输充裕率两个灵活性评估指标,并将灵活性效益纳入优化目标,构建了计及经济性、节点灵活性和网络灵活性的多目标优化调度模型。最后,采用内嵌潮流计算的多目标粒子群算法对所提的模型进行求解,以改进的IEEE33节点系统为例验证了所提方法的有效性。     

区域电热综合能源系统稳态潮流建模与算法研究

区域电热综合能源系统整合电力和热力网络,作为一个整体来考虑会有很多好处,可以控制能量流动来提高能源供应的安全性,还可以确定最节能的运行模式将能量损失和气体排放降至最低。随着热电联产机组和锅炉等电热之间耦合元件的渗透性增加,电和热网络的相互作用变得更加紧密,电和热网络作为一个整体的建模变得越来越重要。对考虑电热耦合的综合能源系统进行建模,将巴厘岛电热模型作为算例验证了模型的合理性,并利用牛顿拉斐逊法准确求解出电热综合能源系统的稳态潮流。     

考虑消纳风电的区域综合能源系统电转气与储能设备优化配置

电转气(PtG)技术与多类型储能设备相结合,可以大量增加可再生能源的就地消纳,减小系统弃风.针对区域内集成有电、气、热、冷多种能源的综合能源系统,首先对系统进行建模,具体介绍了电转气技术与多类型储能设备的工作原理.其次,以综合能源系统总年费用最低为目标,建立电转气与多类型储能设备的联合优化配置模型,并采用Big-M方法...     

基于鲁棒模型预测控制的智慧社区分层级多时间尺度协调优化调度

文章提出了基于鲁棒模型预测控制的分层级多时间尺度协调优化调度策略。该策略针对具有双级结构的智慧社区能源系统,包括日前全局优化调度算法和日内微电网并网功率控制方法。日内全局优化调度算法以可再生能源出力最大化下的网络损耗最小为优化目标,将微电网视为一个功率可控的节点,通过二阶锥规划方法求解非凸非线性规划问题。日内微电网并网功率控制方法采用考虑有界随机扰动及机会约束的鲁棒模型预测控制,为加快粒子算法的寻优能力和处理机会约束,提出了适于在线滚动优化的改进粒子群算法。通过算例仿真验证了所提出的分层级多时间尺度协调控制策略的可行性和有效性。     

考虑感应电动机稳定约束的城市综合能源系统暂态过程优化控制模型

针对由可再生能源或清洁能源供能的城市综合能源系统中的感应电动机,在多能源形式的供能和负荷波动及不确定性条件下的运行稳定性问题,提出了一种考虑综合能源系统中多种类可再生电源及多能源负荷协调的感应电动机临界转矩优化。首先建立含综合能源的电网广义负荷模型;其次基于戴维南等值电路对感应电动机负荷的外部网络进行等效;最后推导感应电动机转矩方程,进而提出城市电网感应电动机暂态过程优化方法。以某城市综合能源网为例,采用BPA软件建立城市综合能源系统等值模型,仿真结果验证了文章所提方法的有效性。     

面向综合需求响应的综合能源系统优化调度

电能和天然气的强耦合使得电气综合能源系统调度问题复杂化,特别是该类系统需求侧的灵活性显著强于电力系统或天然气系统,基于此,该文旨在解决考虑综合需求侧灵活性的电气综合能源系统优化调度问题。为了充分利用需求侧的灵活性,该文建立了详细能量路由器的综合需求响应模型,与传统需求响应方案不同,综合需求侧响应方案须考虑电力需求和天然气需求的灵活性和可控性。此外,该文建立的综合需求响应模型属于一个优化问题,而不是价格响应问题。基于两级优化框架,实现了能量路由器综合需求响应模型与电气综合能源系统的调度模型的能量交互。然后,将上述优化调度问题建模为一个复杂的双层混合整数非线性规划问题,并提出了一种有效解决上述复杂问题的方法。最后,案例研究验证了所提方法的优越性。     

智能楼宇场景下能量流运行优化调度

随着传统化石能源的枯竭和能源需求的日渐增加,风光等可再生能源已经成为未来能源的主要组成.本文对能源大厦风光发电设备,储能电池,冰蓄冷空调等作为一个综合能源系统,并分别进行了数学建模,以智慧能源大厦经济成本最低为优化目标.通过改进后的遗传算法对优化模型进行求解,并进行调度.结果表明,通过合理的优化调度可以为能源大厦带来不错的经济效益,另外对大厦能量负荷的削减有一定的积极作用.     

基于最小资源分配网络的热工对象辨识

建立热工过程的全局非线性模型是热工控制系统全局优化的基础,而静态神经网络难于对非线性动态过程进行建模。资源分配网络(RAN)可以动态调整网络参数,而扩展卡尔曼滤波器(EKF)算法可加快收敛速度。将上述方法有机地结合起来,在此基础上加入剪枝策略和滑动窗口RMS准则,形成了改进的最小资源分配网络(MRAN)。将改进方法应用于典型热工过程的非线性动态建模中,仿真结果表明MRAN网络结构紧凑,建模精度高,适合于在线应用。最后分析了网络初参数对其性能的影响。