随着碳中和目标的推进,综合能源系统(integrated energy system,IES)以其多能耦合、能量梯级利用等优势,逐渐成为能源供应的重要发展方向。在具有差异化用能需求的多功能区IES之间实现协同规划与调度,对提高系统经济性、降低系统碳排放...
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随着碳中和目标的推进,综合能源系统(integrated energy system,IES)以其多能耦合、能量梯级利用等优势,逐渐成为能源供应的重要发展方向。在具有差异化用能需求的多功能区IES之间实现协同规划与调度,对提高系统经济性、降低系统碳排放有着重要作用。然而,由于碳捕集机组、多类型氢能利用设备等低碳元件的接入以及可再生能源发电的不断增加,随之而来的元件模型非凸性与系统内多类型不确定性对系统规划的影响亟需研究。对此,该文考虑了机组低碳改造和氢能多模式利用低碳特性,提出了一种针对多功能区综合能源系统的不确定性协同规划方法。首先,详细分析了多功能区供/用能特性与多能互补关系,构建了具有分区差异化特征的多功能区设备规划策略。其次,建立了低碳改造后的热电联产机组和氢能多模式利用设备的数学模型,并对其低碳特性进行了分析。基于此,为应对规划周期内系统低碳改造成本的不确定性和短期内可再生能源出力的不确定性,提出了一种混合长-短期不确定性的多功能区IES协同规划模型。通过基于二进制扩展的凸包线性化方法,对所提规划模型中的非线性约束进行凸化,并采用相应的迭代收缩求解算法实现模型的有效求解。最后,通过某实际多功能区IES算例进行仿真,结果验证了所提模型和所用算法的有效性。
在考虑不确定性的基础上,提出了包含燃气轮机、储能、电池充放电设备、风电、光伏的新型电池充换电站多时间尺度能量管理策略。首先基于荷电状态(state of charge,SOC)区间对电池进行了建模,并将其充电和放电优先级嵌入到优化中。然后,...
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在考虑不确定性的基础上,提出了包含燃气轮机、储能、电池充放电设备、风电、光伏的新型电池充换电站多时间尺度能量管理策略。首先基于荷电状态(state of charge,SOC)区间对电池进行了建模,并将其充电和放电优先级嵌入到优化中。然后,分别建立了日前分布鲁棒优化、日内滚动优化和日内实时优化模型:日前优化在考虑风电、光伏和负荷的预测误差的基础上,以最小期望总成本优化燃气轮机的启停状态、电池充放电设备的功率和储能的能量参考值,并基于线性决策规则和对偶理论转化为混合整数规划进行求解;日内优化根据日前优化的参考值和最新的预测信息,以总运行成本最低重新优化燃气轮机和储能的功率;实时优化根据日内滚动优化的参考值和实时的预测信息,以总运行成本最低再次重新优化燃气轮机和储能的功率,并将第一个控制时段的指令下发。最后,算例结果表明所提出的多时间尺度能量管理策略能有效地兼顾新型电池充换电站的运行经济性和鲁棒性。
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