区域综合能源系统

摘要： 为解决综合能源电/热储能配置问题,提出了一种含风电接入的区域综合能源系统电/热储能配置方法。首先,构建风电功率预测的动态神经网络预测模型,对区域综合能源系统内的风电场出力进行有效预测。然后,分析区域综合能源系统电/热储能充放能行为,建立储电、储热与区域风电场功率的联系,并考虑电热耦合关系,形成电/热储能的联合优化配置模型。最后,选取某地实际数据,设置3个场景,将预测结果代入优化模型计算储电和储热配置,对比验证了该方法下风电预测具有较好效果,有利于储能资源的优化配置和降低成本。

摘要： 利用能源耦合机制促进多能互补,能够有效提升区域综合能源系统运行的经济性。提出一种考虑燃气热泵配置与运行的区域综合能源系统优化方法。首先,对计及余热利用的燃气热泵进行分析建模,并基于能量枢纽建立含燃气热泵的多能互补系统能量流模型,通过协调冷、热、电源调度出力实现能源间优势互补,改善系统运行经济性;其次,建立区域综合能源系统规划-调度双层模型,上层寻找燃气热泵机组最优容量配置,下层制定系统经济调度计划,采用CPLEX软件进行迭代求解。算例研究表明:燃气热泵能够有效应对天然气价格波动,实现了区域综合能源系统节能经济运行,并提高了孤岛模式下供能可靠性;同时,系统燃气使用量得到优化,有助于削减区域季节性用气峰谷差。

摘要： 在“2030碳达峰、2060碳中和”双碳目标的政策背景下,社会进一步推动可再生能源电力消纳责任权重的实行。作为可以有效支撑清洁低碳能源体系的区域综合系统,需要在考虑可再生能源电力消纳责任权重情况下保证系统经济低碳运行。结合绿色证书交易机制,提出了一种计及可再生能源电力消纳责任权重的区域综合能源系统运行优化模型。以系统总收益最大化为目标,综合考虑可再生能源消纳责任权重、绿色证书交易、碳排放等因素,构建了包含电、热、冷负荷的区域综合能源系统运行优化模型。通过设置不同场景进行算例分析,结果表明考虑了可再生能源电力消纳责任权重和绿证交易的区域综合能源系统优化模型可有效提高系统总收益且兼顾了环境效益,为系统的经济低碳运行提供了有效借鉴。

摘要： 为解决环境污染以及区域综合能源系统中多市场主体利益冲突的问题,提出一种考虑奖惩阶梯型碳交易机制和双重激励综合需求响应策略的区域综合能源系统多主体博弈协同优化方法。首先,为充分考虑系统的低碳性,在博弈模型中引入奖惩阶梯型碳交易机制限制各主体碳排放量,并在用户侧提出了基于价格和碳补偿双重激励的综合需求响应策略。其次,考虑源-荷-储三方主动性和决策能力,以能源管理商为领导者,供能运营商、储能运营商和用户为跟随者,建立了基于碳交易和博弈协同优化的多主体低碳交互机制,并构建了各主体的交易决策模型。最后,采用结合Gurobi工具箱的自适应差分进化算法对所提模型进行求解。仿真结果验证了所提模型和方法的有效性,即各主体在低碳框架下可以合理调整自身策略,并兼顾系统经济、环境效益。

摘要： 区域综合能源系统中能量转换设备的效率是负载率的拟合函数,也称部分负荷性能函数。热电联产机组热电比的部分负荷性能函数存在拟合误差,忽略该误差可能会造成热负荷损失。运用鲁棒优化方法,通过盒式不确定集合描述该拟合误差,提出以系统运行成本最低为目标的、考虑设备部分负荷性能函数拟合误差的区域综合能源系统鲁棒优化模型。采用拉格朗日对偶理论将原鲁棒模型转化为半正定模型,使模型易于直接求解。所提模型有效地刻画设备部分负荷性能函数拟合误差及其范围,并应用于优化模型。仿真结果表明,考虑热电比的部分负荷性能函数拟合误差后,降低了热负荷损失的风险,改变了系统调度方案,提高了系统运行鲁棒性和供热可靠性。

摘要： 为提升可再生能源的消纳,平抑负荷波动,控制碳排放总量,提出计及需求响应和阶梯型碳交易机制的多能耦合综合能源系统优化调度模型,研究不同运行方式对优化调度的影响。首先,以系统运行成本和碳交易成本最小为目标,建立了考虑电、气、热、冷多能耦合的综合能源系统优化模型。然后,在优化能源供给侧出力的基础上,利用能源转换装置改善多能源互补能力;在用户需求侧建立综合需求响应模型,平滑负荷曲线。最后,利用CPLEX求解工具箱对模型求解。结果表明:计及多能耦合互补的区域综合能源系统供需双侧协同优化在有效降低碳排放量的同时,可进一步提升系统运行经济性。

摘要： 先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)装置作为目前最具潜力的储能装置,能更好地促进区域综合能源系统对新能源的消纳、传统能源的高效利用并降低环境污染.本文建立了一种含先进绝热压缩空气储能装置的区域综合能源系统供能优化模型,分析了先进绝热压缩空气储能装置的储能特性以及区域综合能源系统的电功率平衡、热功率平衡和各类供能装置的运行约束.利用GAMS优化软件求解传统区域综合能源系统模型和本文所建立模型在日周期内的运行成本,从环保性和经济性两个方面进行比较,结果表明本文所建立的模型在降低成本、促进新能源消纳和节能减排方面是有效且可行的.

摘要： 区域综合能源系统(RIES)在提升能源利用水平和促进可再生能源消纳方面具有显著作用,合理有效地对其进行评价是促进其发展的重要前提。该文计及系统运行状态不确定性对于评价结果的影响,提出一种基于变权可拓云模型的RIES综合评价模型。首先,综合考虑系统的技术层面、管理层面和外部资源支持,基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”(DPSIR)模型建立RIES评价指标体系;其次,结合可拓云模型,以指标云关联度计算的随机性贴合评价中系统运行状态的不确定性,通过网络层次分析法(ANP)-熵值法-变异系数法求得各指标权重,并利用惩罚型变权改善了模型中掩盖“短板效应”的问题,确定了RIES的综合运行评价等级;最后,通过算例仿真验证了文中所提模型的评价综合性和处理状态不确定性问题的有效性,并对指标的优化顺序进行了灵敏度仿真分析研究。

摘要： 考虑多能源混合供能与负荷之间的协调运行是优化区域综合能源系统的关键内容。本文分别建立了混合供能的“光伏优先”、“燃气优先”、“市电补足”以及燃气轮机CCHP的“以电定热”、“以热定电”运行策略下的光气电混合供能运行模式与需求侧冷热电负荷之间的匹配优化模型。以系统综合经济运行成本为优化目标,探讨了典型日逐时和全年逐时负荷下的混合供能最佳出力容量配置问题,分析了有无光伏发电储能配置对优化结果的影响作用。算例结果表明,多源动力混合供能的不同运行模式直接关系到能源系统的容量配置及其出力水平。

摘要： 能源转型战略目标的提出促进了社会供能系统向清洁化、高效化、经济化发展,因此需要通过研究区域综合能源系统(DIES)实现系统优化调度的整体突破与提升。首先分析以打破地域约束、能源与行业壁垒为规划目标,具有多能流耦合、多区域互联与多系统融合特征的DIES典型规划方案;接着分源、网、储3类概括DIES包含的设备及管道的数学模型。结合以上分析,考虑互联互动机制下的DIES多目标、多随机因素的特征,围绕能源站,能源网络及站网协调,对基本规划模型在优化建模与求解方法上的关键问题进行分析与总结,并根据不同的评价指标分别论述DIES优化效益,最后基于目前研究存在的不足对未来的研究方向进行展望。

摘要： 一种含多区域能源站的电力‑热力综合能源系统调度方法，所述方法包括以下步骤：构建由配电网、区域能源站、区域热力系统组成的区域电力‑热力综合能源系统；构建上述区域电力‑热力综合能源系统的调度模型；基于群体智能的随机搜索对区域电力‑热力综合能源系统的调度模型进行求解。本发明可通过不同类型区域能源站的协调，充分挖掘多能源优势互补潜力降低配电网网络损耗，改善配电网尖峰负荷现象，提高可再生能源消纳率，同时有效降低区域电力‑热力系统运行成本。

摘要： 本发明公开了一种综合能源系统参与区域能源网络的调度方法及系统，包括：基于区域能源网络的支援请求，在区域能源网络与综合能源系统之间联络管线传输功率的范围内确定多个交互功率值；基于各交互功率值分别利用预先构建的调度模型得到与各交互功率值对应的调度成本；基于所述各交互功率值对应的调度成本以及各交互功率值对应的补偿收益生成综合能源系统的调度计划；其中，所述调度模型基于交互功率值、综合能源系统中的运行调节成本以及负荷削减量构建。本发明为区域能源网络故障恢复或紧急调度时，通过对USIES进行优化调度从而起到支撑区域能源网络故障恢复的作用。

摘要： 本发明提供了一种基于能源互联网的区域综合能源调度控制系统，通过区域综合能源调度控制系统连接配网调度自动化系统、需求侧管理平台和电力交易中心，将区域综合能源多类型可调资源聚合起来，实现了包含区域内多种能源形式的能源互联网集成互动，实现了基于能源互联网的区域综合能源调度控制；终端环节统筹考虑包含电能、冷热能、及可再生能源等各类供用能终端的就地接入终端和多类型能源园区，依据不同类型能源在时空特性上的差异，扩大电网终端能源调控空间，将区域综合能源调度控制系统作为实现能源互联网的核心载体。本发明充分利用各类可调资源的互补特性，全面提高区域综合能源调控运行水平。

摘要： 一种含多区域能源站的电力‑热力综合能源系统调度方法，所述方法包括以下步骤：构建由配电网、区域能源站、区域热力系统组成的区域电力‑热力综合能源系统；构建上述区域电力‑热力综合能源系统的调度模型；基于群体智能的随机搜索对区域电力‑热力综合能源系统的调度模型进行求解。本发明可通过不同类型区域能源站的协调，充分挖掘多能源优势互补潜力降低配电网网络损耗，改善配电网尖峰负荷现象，提高可再生能源消纳率，同时有效降低区域电力‑热力系统运行成本。

摘要： 本申请涉及环保管控技术领域，公开了区域综合能源系统的能效综合评价方法，包括：构建综合能源系统的能效评估指标体系，包括天然气分布式系统能效评估指标体系、非天然气分布式系统能效评估指标体系及大型燃气‑蒸汽联合循环机组能效评估指标体系；构建能效综合评价体系，基于天然气分布式系统、非天然气分布式系统及大型燃气‑蒸汽联合循环机组的评价权重计算综合能效。通过综合考虑天然气分布式系统、非天然气分布式系统及大型燃气‑蒸汽联合循环机组的输出，实现了对综合能源系统的能效评估。

摘要： 本发明公开了一种基于能源互联网分层架构的区域综合能源系统评价方法，本发明以能源站系统中设备的地理位置作为互联网系统节点，在互联网系统节点标明对应设备的连接端口地址，以连接能源站系统中设备的输电线路作为互联网系统链路，在互联网系统线路标明输电线路作为信息，可以理解的是，由信号发出节点到信号接收节点之间的一串节点和链路为互联网系统的通路建立电网拓扑结构，方便电网设备的电力分析，满足能源站系统的电力分析和应用的需求，实现电力系统的在线故障诊断和预警。

摘要： 本发明特别涉及基于能源互联网分层体系架构的区域综合能源系统评价方法，提出的区域综合能源系统评价方法覆盖了能源互联网物理层、信息层、价值层各个层级，综合考虑了经济性、效率性、安全性、环保性等多个方面，相比现有评价指标更加全面、系统，每个指标都有具体的量化计算方法，并采用加权求和的方法降维得到综合评价结果，易于工程实施。本发明提出的评价指标体系可以用于区域综合能源系统的运行、设计方面的定量化分析，指导投资建设商、设计规划单位以及系统运行商的相关研究和工作，提升区域综合能源系统的建设运行水平。

摘要： 本发明公开了一种考虑能源网拓扑特性的区域综合能源系统布局规划方法，属于综合能源系统规划领域。提出能源网具备的拓扑特性；基于能流平衡约束建立区域综合能源系统的拓扑描述模型；以区域综合能源系统能源站和供能管线的初期投资建设成本和后期运行成本之和最小化为目标，建立区域综合能源系统布局规划模型；采用正交多项式逼近和分段函数线性化的方法对规划模型进行合理的简化，将原问题转化为较易求解的混合整数二次规划问题；最后基于分支定界法和内点法求解简化后的目标函数，得到综合能源系统布局规划方案。本发明规划方法对问题的考虑更为全面合理，解决了现有规划方法中规划目标物理含义不明确的问题，并且求解效率更高。

摘要： 本发明公开了一种考虑综合需求响应的多区域综合能源系统调度方法。所述方法包括以下步骤：根据地理位置将待研究的地区划分多个区域，获取各区域的风光出力数据和冷热电气负荷数据；建立综合需求响应负荷模型和成本及收入模型；构建多区域综合能源系统能流拓扑及其能源耦合矩阵；以系统总调度成本最小为优化目标，建立考虑区域间电能交互的多区域综合能源系统协同优化调度模型。本发明所提方法增强了多区域综合能源系统的多能耦合转换能力，进而能有效提高系统整体的经济性、灵活性和可靠性。

摘要： 一种考虑综合需求响应的含碳捕集设备与光热电站的区域综合能源系统经济调度方法，建立电热综合需求响应模型，求解响应后的电、热负荷数据；建立热电联供型光热电站设备运行模型，分析该模型光‑电‑热多能转换特性；建立电转气‑碳捕集燃气电厂协调运行模型，分析该模型弃风消纳、碳循环利用和原料互补利用过程；建立风光不确定性的模糊隶属度模型，分析模糊机会约束的确定性转换过程；以考虑弃风成本和碳效益的总运行成本最低为目标，建立含模糊机会约束的区域综合能源系统经济调度模型，优化求解得到经济性最优的调度方法。本发明方法实现P2G‑CCGPP与CHPCSP的协调运行，能够在有效提升RIES的运行经济性的同时，实现了风电的高水平消纳和系统的节能减排。