考慮綜合需求側響應的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多目標優(yōu)化調度
發(fā)布時間:2021-07-24 19:09
為兼顧區(qū)域綜合能源系統(tǒng)(regional integrated energy system,RIES)中能耗成本、污染排放、風電消納等多個調度目標,建立了考慮綜合需求響應的RIES多目標優(yōu)化模型。首先,對含電轉氣、儲能系統(tǒng)、熱電聯(lián)產(chǎn)機組等設備的RIES建模,并在區(qū)域內引入了具體考慮削減負荷、轉移負荷和替代負荷的綜合需求響應,旨在削減系統(tǒng)負荷峰谷差。然后,分別建立了以系統(tǒng)用能成本、棄風功率和污染物治理成本最小的目標函數(shù),采用多目標優(yōu)化方法——以模糊加權規(guī)劃遍歷權值求解帕累托前沿,再根據(jù)證據(jù)推理決策方法尋找最優(yōu)調度策略。最后基于典型算例研究,結果表明了所提多目標優(yōu)化算法能有效在多個調度目標間做出權衡,考慮綜合需求響應的RIES在總能耗、環(huán)境友好和風電消納等方面更具優(yōu)勢。
【文章來源】:電力建設. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RIES結構示意圖
本文首先根據(jù)上文建立的RIES模型,利用成熟的商業(yè)軟件包(CPLEX)求解3個不同目標函數(shù)下的最優(yōu)解,構成一組多目標理想解(FminCOST,FENmin,FminWIND);然后,借助隸屬度函數(shù)將3個目標函數(shù)模糊化,采用模糊加權的方法將多目標優(yōu)化問題標量化處理;接著,通過細化步長、遍歷權值的方法求解大量帕累托非劣解;最后,以證據(jù)推理決策方法作為最優(yōu)調度策略的篩選依據(jù),尋找折中解。具體流程如圖2所示,下面將對重要步驟的處理做詳細說明。2.2 多目標處理
RIES的建立往往處于樓宇、園區(qū)用戶側,因此,本文以北方某工業(yè)園區(qū)RIES為例,分析多目標優(yōu)化調度的有效性以及綜合需求響應對RIES的意義。日前風電功率和電、氣、熱負荷預測數(shù)據(jù)如圖3所示。實時電價采用峰谷電價的方式:峰時段11:00—15:00,19:00—21:00,峰時電價為0.900元/(k W·h);平時段07:00—10:00,16:00—18:00,22:00—23:00,平時電價為0.550元/(k W·h);谷時段01:00—06:00,24:00,谷時電價為0.140元/(k W·h)。天然氣價格為1.050元/m3,λnet、λCHP和λGB分別取0.107元/(k W·h),0.066元/(k W·h),0.085元/(k W·h)。RIES中能源轉化元件效率見文獻[5]。3.1 帕累托前沿及多目標最優(yōu)調度方案
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的分布式多能源交易機制[J]. 楊文濤,文福拴,張顯,陳浩,高博,李雪松. 電力建設. 2019(12)
[2]計及需求側管理的多電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)分散協(xié)調調度[J]. 魏震波,黃宇涵. 電力自動化設備. 2019(08)
[3]考慮能量品質的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多目標規(guī)劃方法[J]. 胡梟,尚策,陳東文,王莉,張峰,程浩忠. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(19)
[4]面向區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的“源-網(wǎng)-荷”協(xié)同規(guī)劃綜述[J]. 郭創(chuàng)新,王惠如,張伊寧,何宇斌. 電網(wǎng)技術. 2019(09)
[5]含電轉氣和熱電解耦熱電聯(lián)產(chǎn)機組的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合經(jīng)濟調度[J]. 魏震波,黃宇涵,高紅均,稅月. 電網(wǎng)技術. 2018(11)
[6]計及需求側管理的電—氣集成能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃[J]. 高瀅,王芃,薛友,文福拴,張利軍,孫可,徐晨博. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[7]面向園區(qū)微網(wǎng)的綜合能源系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計[J]. 周燦煌,鄭杰輝,荊朝霞,吳青華,周孝信. 電網(wǎng)技術. 2018(06)
[8]計及電轉氣運行成本的綜合能源系統(tǒng)多目標日前優(yōu)化調度[J]. 董帥,王成福,梁軍,董曉明,梁正堂,李華東. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[9]基于能源集線器的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)分層優(yōu)化調度[J]. 郝然,艾芊,朱宇超,伍恒,梁中熙. 電力自動化設備. 2017(06)
[10]計及電轉氣的電–氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)削峰填谷研究[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強,臧海祥,陳勝,陳霜. 中國電機工程學報. 2017(16)
本文編號:3301253
【文章來源】:電力建設. 2020,41(07)北大核心
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
RIES結構示意圖
本文首先根據(jù)上文建立的RIES模型,利用成熟的商業(yè)軟件包(CPLEX)求解3個不同目標函數(shù)下的最優(yōu)解,構成一組多目標理想解(FminCOST,FENmin,FminWIND);然后,借助隸屬度函數(shù)將3個目標函數(shù)模糊化,采用模糊加權的方法將多目標優(yōu)化問題標量化處理;接著,通過細化步長、遍歷權值的方法求解大量帕累托非劣解;最后,以證據(jù)推理決策方法作為最優(yōu)調度策略的篩選依據(jù),尋找折中解。具體流程如圖2所示,下面將對重要步驟的處理做詳細說明。2.2 多目標處理
RIES的建立往往處于樓宇、園區(qū)用戶側,因此,本文以北方某工業(yè)園區(qū)RIES為例,分析多目標優(yōu)化調度的有效性以及綜合需求響應對RIES的意義。日前風電功率和電、氣、熱負荷預測數(shù)據(jù)如圖3所示。實時電價采用峰谷電價的方式:峰時段11:00—15:00,19:00—21:00,峰時電價為0.900元/(k W·h);平時段07:00—10:00,16:00—18:00,22:00—23:00,平時電價為0.550元/(k W·h);谷時段01:00—06:00,24:00,谷時電價為0.140元/(k W·h)。天然氣價格為1.050元/m3,λnet、λCHP和λGB分別取0.107元/(k W·h),0.066元/(k W·h),0.085元/(k W·h)。RIES中能源轉化元件效率見文獻[5]。3.1 帕累托前沿及多目標最優(yōu)調度方案
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)的分布式多能源交易機制[J]. 楊文濤,文福拴,張顯,陳浩,高博,李雪松. 電力建設. 2019(12)
[2]計及需求側管理的多電-氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)分散協(xié)調調度[J]. 魏震波,黃宇涵. 電力自動化設備. 2019(08)
[3]考慮能量品質的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)多目標規(guī)劃方法[J]. 胡梟,尚策,陳東文,王莉,張峰,程浩忠. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(19)
[4]面向區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的“源-網(wǎng)-荷”協(xié)同規(guī)劃綜述[J]. 郭創(chuàng)新,王惠如,張伊寧,何宇斌. 電網(wǎng)技術. 2019(09)
[5]含電轉氣和熱電解耦熱電聯(lián)產(chǎn)機組的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)合經(jīng)濟調度[J]. 魏震波,黃宇涵,高紅均,稅月. 電網(wǎng)技術. 2018(11)
[6]計及需求側管理的電—氣集成能源系統(tǒng)協(xié)同規(guī)劃[J]. 高瀅,王芃,薛友,文福拴,張利軍,孫可,徐晨博. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[7]面向園區(qū)微網(wǎng)的綜合能源系統(tǒng)多目標優(yōu)化設計[J]. 周燦煌,鄭杰輝,荊朝霞,吳青華,周孝信. 電網(wǎng)技術. 2018(06)
[8]計及電轉氣運行成本的綜合能源系統(tǒng)多目標日前優(yōu)化調度[J]. 董帥,王成福,梁軍,董曉明,梁正堂,李華東. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[9]基于能源集線器的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)分層優(yōu)化調度[J]. 郝然,艾芊,朱宇超,伍恒,梁中熙. 電力自動化設備. 2017(06)
[10]計及電轉氣的電–氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)削峰填谷研究[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強,臧海祥,陳勝,陳霜. 中國電機工程學報. 2017(16)
本文編號:3301253
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