为促进数据中心综合能源系统的节能减排与高效用能,提出了一种考虑数据中心余热回收且兼顾经济性与碳排放的电-热-氢综合能源系统多目标优化调度方法。首先,分析数据中心的工作特性,建立数据中心的功耗模型、热力模型以及余热回收模型...为促进数据中心综合能源系统的节能减排与高效用能,提出了一种考虑数据中心余热回收且兼顾经济性与碳排放的电-热-氢综合能源系统多目标优化调度方法。首先,分析数据中心的工作特性,建立数据中心的功耗模型、热力模型以及余热回收模型。基于综合能源系统结构,考虑电-热-氢多能耦合特性,建立系统内部各能量转化设备的运行模型。在此基础上,以最小化系统总运行成本与碳排放量为目标,构建多目标日前优化调度模型。针对所提多目标优化问题,采用规划法向约束生成法(normalized normal constraint,NNC)进行高效求解,获取均匀的Pareto前沿点,再从中选择最佳折衷解作为系统调度方案。最后,以某数据中心综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明,所提多目标优化调度策略可以有效兼顾综合能源系统运行的经济性和低碳性,同时NNC法能够确保折衷解的质量,验证了所提模型和方法的有效性。展开更多
城市综合能源系统(urban integrated energy system,UIES)作为城市能源生产、运输、消费的载体,其运行中需要具备充足的灵活性来应对各种不确定波动。从灵活性的定义出发,该文提出基于不确定量波动范围的灵活性调度指标。为降低传统区...城市综合能源系统(urban integrated energy system,UIES)作为城市能源生产、运输、消费的载体,其运行中需要具备充足的灵活性来应对各种不确定波动。从灵活性的定义出发,该文提出基于不确定量波动范围的灵活性调度指标。为降低传统区间数在描述不确定量时由于概率信息丢失而导致的决策保守性,提出采用考虑相关性的多带区间数(multi-band interval number,MBIN)描述不确定量的方法,并通过历史数据和插值法得到连续的累积分布函数。提出以运行成本最小和可容纳室外温度和光照强度不确定波动范围最大的UIES多目标区间优化调度模型。采用区间可能度方法处理含有传统区间数和考虑相关性的MBIN的约束条件,将原问题转化为确定性多目标混合整数线性规划问题。通过一种直接求解多目标优化问题折中最优解的方法,将此问题进一步转化为可以高效求得折中最优解的单目标混合整数线性规划问题。最后,通过一个含有农业-工业-商业园区的实际UIES的算例分析,结果验证所提出模型和求解方法的正确有效性。展开更多
为解决综合能源系统(integrated energy systems,IES)难以量质协同运行,且求解时间较长的问题,该文提出了一种计及[火用]效率的电-气-热综合能源系统多目标优化调度方法。首先,该文构建了IES模型,结合热力学第一、二定律,推导了该IES不...为解决综合能源系统(integrated energy systems,IES)难以量质协同运行,且求解时间较长的问题,该文提出了一种计及[火用]效率的电-气-热综合能源系统多目标优化调度方法。首先,该文构建了IES模型,结合热力学第一、二定律,推导了该IES不同能源网络的源侧和负荷侧的[火用]方程以及[火用]效率等表达式;其次,为降低求解时间,提出了一个基于线性权重法的多目标函数求解与决策方法;最后,通过算例分析,验证了所提模型与方法的有效性。分析结果表明,相比于传统IES的优化问题,模型中考虑[火用]效率的多目标函数保证了能源品质的传输,促进了IES的量质协同运行,且该文所提求解方法的求解时间相比于遍历权重法降低了90.22%。展开更多
多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目...多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目标赋予权重因子,建立多目标优化模型;调度层以日运行成本最低为目标函数,并计及区域能量互济的作用。分别采用线性权重递减的粒子群优化算法和整数线性规划方法求解规划及调度问题,实现了二者的协同优化。算例分析表明:双层优化策略将IES的运行特性纳入规划过程,提高了规划方案的可行性;应合理配置多目标优化的权重因子,以实现多目标的合理折中;区域能量互济能够优化IES的运行方式,提高综合效益。展开更多
在双碳目标背景下,针对园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的低碳优化已有诸多研究,但现有研究较少从碳流层面提出提升碳效的低碳优化策略。为此,文中基于云平台提出考虑碳流优化的PIES低碳经济运行策略。首先,构建...在双碳目标背景下,针对园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的低碳优化已有诸多研究,但现有研究较少从碳流层面提出提升碳效的低碳优化策略。为此,文中基于云平台提出考虑碳流优化的PIES低碳经济运行策略。首先,构建一种双层协同优化架构,在上层云平台设计碳流优化模块,为下层PIES提供优化建议,下层系统对自身用能计划进行修正,实现协同优化。其次,建立负荷碳势指标测算PIES碳流水平,通过云平台引导PIES降低负荷碳势从而提升系统碳效,并且进一步在云平台设计考虑碳效的纳什议价模块,以提升多主体交易中参与方的碳收益。然后,采用目标级联分析法对双层模型进行求解。最后,通过仿真验证考虑碳流优化的运行策略不仅可以提升综合能源系统经济收益,还能减少碳排,提升碳效,同时在促进PIES间能源交易的过程中提高碳收益。展开更多
文摘为促进数据中心综合能源系统的节能减排与高效用能,提出了一种考虑数据中心余热回收且兼顾经济性与碳排放的电-热-氢综合能源系统多目标优化调度方法。首先,分析数据中心的工作特性,建立数据中心的功耗模型、热力模型以及余热回收模型。基于综合能源系统结构,考虑电-热-氢多能耦合特性,建立系统内部各能量转化设备的运行模型。在此基础上,以最小化系统总运行成本与碳排放量为目标,构建多目标日前优化调度模型。针对所提多目标优化问题,采用规划法向约束生成法(normalized normal constraint,NNC)进行高效求解,获取均匀的Pareto前沿点,再从中选择最佳折衷解作为系统调度方案。最后,以某数据中心综合能源系统为例进行仿真分析,结果表明,所提多目标优化调度策略可以有效兼顾综合能源系统运行的经济性和低碳性,同时NNC法能够确保折衷解的质量,验证了所提模型和方法的有效性。
文摘为解决综合能源系统(integrated energy systems,IES)难以量质协同运行,且求解时间较长的问题,该文提出了一种计及[火用]效率的电-气-热综合能源系统多目标优化调度方法。首先,该文构建了IES模型,结合热力学第一、二定律,推导了该IES不同能源网络的源侧和负荷侧的[火用]方程以及[火用]效率等表达式;其次,为降低求解时间,提出了一个基于线性权重法的多目标函数求解与决策方法;最后,通过算例分析,验证了所提模型与方法的有效性。分析结果表明,相比于传统IES的优化问题,模型中考虑[火用]效率的多目标函数保证了能源品质的传输,促进了IES的量质协同运行,且该文所提求解方法的求解时间相比于遍历权重法降低了90.22%。
文摘多区域综合能源系统(integrated energy system,IES)的能量供需关系复杂,增加了系统规划及运行调度的难度。为此,提出了计及区域能量互济的多目标双层优化策略。其中,规划层选取年化总成本、㶲效率及年碳排放量作为优化子目标,并对子目标赋予权重因子,建立多目标优化模型;调度层以日运行成本最低为目标函数,并计及区域能量互济的作用。分别采用线性权重递减的粒子群优化算法和整数线性规划方法求解规划及调度问题,实现了二者的协同优化。算例分析表明:双层优化策略将IES的运行特性纳入规划过程,提高了规划方案的可行性;应合理配置多目标优化的权重因子,以实现多目标的合理折中;区域能量互济能够优化IES的运行方式,提高综合效益。
文摘在双碳目标背景下,针对园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的低碳优化已有诸多研究,但现有研究较少从碳流层面提出提升碳效的低碳优化策略。为此,文中基于云平台提出考虑碳流优化的PIES低碳经济运行策略。首先,构建一种双层协同优化架构,在上层云平台设计碳流优化模块,为下层PIES提供优化建议,下层系统对自身用能计划进行修正,实现协同优化。其次,建立负荷碳势指标测算PIES碳流水平,通过云平台引导PIES降低负荷碳势从而提升系统碳效,并且进一步在云平台设计考虑碳效的纳什议价模块,以提升多主体交易中参与方的碳收益。然后,采用目标级联分析法对双层模型进行求解。最后,通过仿真验证考虑碳流优化的运行策略不仅可以提升综合能源系统经济收益,还能减少碳排,提升碳效,同时在促进PIES间能源交易的过程中提高碳收益。
