考虑综合需求侧响应的区域综合能源系统多目标优化调度
发布时间：2021-07-24 19:09
为兼顾区域综合能源系统（regional integrated energy system,RIES）中能耗成本、污染排放、风电消纳等多个调度目标,建立了考虑综合需求响应的RIES多目标优化模型。首先,对含电转气、储能系统、热电联产机组等设备的RIES建模,并在区域内引入了具体考虑削减负荷、转移负荷和替代负荷的综合需求响应,旨在削减系统负荷峰谷差。然后,分别建立了以系统用能成本、弃风功率和污染物治理成本最小的目标函数,采用多目标优化方法——以模糊加权规划遍历权值求解帕累托前沿,再根据证据推理决策方法寻找最优调度策略。最后基于典型算例研究,结果表明了所提多目标优化算法能有效在多个调度目标间做出权衡,考虑综合需求响应的RIES在总能耗、环境友好和风电消纳等方面更具优势。
【文章来源】：电力建设. 2020,41(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
RIES结构示意图
本文首先根据上文建立的RIES模型，利用成熟的商业软件包(CPLEX)求解3个不同目标函数下的最优解，构成一组多目标理想解(FminCOST,FENmin,FminWIND);然后，借助隶属度函数将3个目标函数模糊化，采用模糊加权的方法将多目标优化问题标量化处理;接着，通过细化步长、遍历权值的方法求解大量帕累托非劣解;最后，以证据推理决策方法作为最优调度策略的筛选依据，寻找折中解。具体流程如图2所示，下面将对重要步骤的处理做详细说明。2.2 多目标处理
RIES的建立往往处于楼宇、园区用户侧，因此，本文以北方某工业园区RIES为例，分析多目标优化调度的有效性以及综合需求响应对RIES的意义。日前风电功率和电、气、热负荷预测数据如图3所示。实时电价采用峰谷电价的方式:峰时段11:00—15:00,19:00—21:00，峰时电价为0.900元/(k W·h);平时段07:00—10:00,16:00—18:00,22:00—23:00，平时电价为0.550元/(k W·h);谷时段01:00—06:00,24:00，谷时电价为0.140元/(k W·h)。天然气价格为1.050元/m3，λnet、λCHP和λGB分别取0.107元/(k W·h),0.066元/(k W·h),0.085元/(k W·h)。RIES中能源转化元件效率见文献[5]。3.1 帕累托前沿及多目标最优调度方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有机朗肯循环系统的分布式多能源交易机制[J]. 杨文涛,文福拴,张显,陈浩,高博,李雪松. 电力建设. 2019(12)
[2]计及需求侧管理的多电-气互联综合能源系统分散协调调度[J]. 魏震波,黄宇涵. 电力自动化设备. 2019(08)
[3]考虑能量品质的区域综合能源系统多目标规划方法[J]. 胡枭,尚策,陈东文,王莉,张峰,程浩忠. 电力系统自动化. 2019(19)
[4]面向区域能源互联网的“源-网-荷”协同规划综述[J]. 郭创新,王惠如,张伊宁,何宇斌. 电网技术. 2019(09)
[5]含电转气和热电解耦热电联产机组的区域能源互联网联合经济调度[J]. 魏震波,黄宇涵,高红均,税月. 电网技术. 2018(11)
[6]计及需求侧管理的电—气集成能源系统协同规划[J]. 高滢,王芃,薛友,文福拴,张利军,孙可,徐晨博. 电力系统自动化. 2018(13)
[7]面向园区微网的综合能源系统多目标优化设计[J]. 周灿煌,郑杰辉,荆朝霞,吴青华,周孝信. 电网技术. 2018(06)
[8]计及电转气运行成本的综合能源系统多目标日前优化调度[J]. 董帅,王成福,梁军,董晓明,梁正堂,李华东. 电力系统自动化. 2018(11)
[9]基于能源集线器的区域综合能源系统分层优化调度[J]. 郝然,艾芊,朱宇超,伍恒,梁中熙. 电力自动化设备. 2017(06)
[10]计及电转气的电–气互联综合能源系统削峰填谷研究[J]. 卫志农,张思德,孙国强,臧海祥,陈胜,陈霜. 中国电机工程学报. 2017(16)
本文编号：3301253
【文章来源】：电力建设. 2020,41(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
RIES结构示意图
本文首先根据上文建立的RIES模型，利用成熟的商业软件包(CPLEX)求解3个不同目标函数下的最优解，构成一组多目标理想解(FminCOST,FENmin,FminWIND);然后，借助隶属度函数将3个目标函数模糊化，采用模糊加权的方法将多目标优化问题标量化处理;接着，通过细化步长、遍历权值的方法求解大量帕累托非劣解;最后，以证据推理决策方法作为最优调度策略的筛选依据，寻找折中解。具体流程如图2所示，下面将对重要步骤的处理做详细说明。2.2 多目标处理
RIES的建立往往处于楼宇、园区用户侧，因此，本文以北方某工业园区RIES为例，分析多目标优化调度的有效性以及综合需求响应对RIES的意义。日前风电功率和电、气、热负荷预测数据如图3所示。实时电价采用峰谷电价的方式:峰时段11:00—15:00,19:00—21:00，峰时电价为0.900元/(k W·h);平时段07:00—10:00,16:00—18:00,22:00—23:00，平时电价为0.550元/(k W·h);谷时段01:00—06:00,24:00，谷时电价为0.140元/(k W·h)。天然气价格为1.050元/m3，λnet、λCHP和λGB分别取0.107元/(k W·h),0.066元/(k W·h),0.085元/(k W·h)。RIES中能源转化元件效率见文献[5]。3.1 帕累托前沿及多目标最优调度方案
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有机朗肯循环系统的分布式多能源交易机制[J]. 杨文涛,文福拴,张显,陈浩,高博,李雪松. 电力建设. 2019(12)
[2]计及需求侧管理的多电-气互联综合能源系统分散协调调度[J]. 魏震波,黄宇涵. 电力自动化设备. 2019(08)
[3]考虑能量品质的区域综合能源系统多目标规划方法[J]. 胡枭,尚策,陈东文,王莉,张峰,程浩忠. 电力系统自动化. 2019(19)
[4]面向区域能源互联网的“源-网-荷”协同规划综述[J]. 郭创新,王惠如,张伊宁,何宇斌. 电网技术. 2019(09)
[5]含电转气和热电解耦热电联产机组的区域能源互联网联合经济调度[J]. 魏震波,黄宇涵,高红均,税月. 电网技术. 2018(11)
[6]计及需求侧管理的电—气集成能源系统协同规划[J]. 高滢,王芃,薛友,文福拴,张利军,孙可,徐晨博. 电力系统自动化. 2018(13)
[7]面向园区微网的综合能源系统多目标优化设计[J]. 周灿煌,郑杰辉,荆朝霞,吴青华,周孝信. 电网技术. 2018(06)
[8]计及电转气运行成本的综合能源系统多目标日前优化调度[J]. 董帅,王成福,梁军,董晓明,梁正堂,李华东. 电力系统自动化. 2018(11)
[9]基于能源集线器的区域综合能源系统分层优化调度[J]. 郝然,艾芊,朱宇超,伍恒,梁中熙. 电力自动化设备. 2017(06)
[10]计及电转气的电–气互联综合能源系统削峰填谷研究[J]. 卫志农,张思德,孙国强,臧海祥,陈胜,陈霜. 中国电机工程学报. 2017(16)
本文编号：3301253
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