在能源低碳转型的背景下,综合能源系统因其多能互补和有助于消纳新能源而得到了广泛的关注。为了体现综合能源系统的市场价值,其参与电-气等多能源市场以及碳-绿证市场的竞争将是一种趋势。作为综合能源系统参与市场投标的竞争主体,综...在能源低碳转型的背景下,综合能源系统因其多能互补和有助于消纳新能源而得到了广泛的关注。为了体现综合能源系统的市场价值,其参与电-气等多能源市场以及碳-绿证市场的竞争将是一种趋势。作为综合能源系统参与市场投标的竞争主体,综合能源供应商的策略性行为将对这些市场产生重要的影响。为此,建立了含新能源的综合能源供应商(integrated energy suppliers,IES)参与投标竞争的电-气-碳-绿证多市场的联合均衡模型。该模型考虑综合能源供应商和单一能源供应商在4个相互耦合的市场中的博弈行为,同时考虑了新能源的不确定性,并引入偏差惩罚机制对新能源的投标偏差进行处理。采用非线性互补方法求得该均衡模型的解。最后,通过算例仿真验证了所提理论模型的合理性和有效性。结果表明,与不引入碳市场和绿证市场情况相比,综合能源供应商参与电-气-碳-绿证市场时利润增加了6.5%,碳排放减少了7.2%。展开更多
伴随世界能源消费和碳排放总量持续增长,能源技术革命及发展低碳能源已成为共识。电-气(power-to-gas,P2G)综合能源系统中,碳捕集技术与电转气(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术的协同运行以及考虑可再生能源不确定性...伴随世界能源消费和碳排放总量持续增长,能源技术革命及发展低碳能源已成为共识。电-气(power-to-gas,P2G)综合能源系统中,碳捕集技术与电转气(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术的协同运行以及考虑可再生能源不确定性的优化调度值得被研究。提出了一种基于信息间隙决策理论的电-气综合能源系统低碳经济调度模型,构建电-气综合能源系统典型结构、耦合设备模型,基于系统内部碳排放-回收-利用路径建立碳捕集-电转气协同运行模型,引入含阶梯式碳交易的电-气综合能源系统低碳经济运行模型,提出了基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的电-气综合能源系统低碳经济调度模型及模型求解方法,并在IEEE 24 RTS(reliability test system)系统和10节点天然气系统构成的电-气综合能源系统中分析了模型在降低系统碳排放和应对可再生能源出力不确定性方面的有效性。展开更多
为了促进多能源互补,降低系统运行总成本,建立垃圾焚烧电厂和电转气(Power to gas,P2G)联合运行的低碳协整优化调度模型。将垃圾焚烧电厂、氢燃料电池和新能源发电计入柔性总电源,P2G和烟气处理能耗计入柔性总负荷,建立二者的源-荷协整...为了促进多能源互补,降低系统运行总成本,建立垃圾焚烧电厂和电转气(Power to gas,P2G)联合运行的低碳协整优化调度模型。将垃圾焚烧电厂、氢燃料电池和新能源发电计入柔性总电源,P2G和烟气处理能耗计入柔性总负荷,建立二者的源-荷协整关系。针对垃圾焚烧电厂燃烧过程中所产生的大量CO_(2),可结合P2G技术将回收的CO_(2)合成CH_(4)供给天然气系统,通过联合调度将P2G和烟气处理能耗进行负荷转移以平抑新能源波动。考虑碳交易机制,构建以购能成本、碳交易成本、弃风成本和机组运行成本最小为目标的源-荷协整优化调度模型,最后使用仿真来验证所提方法的正确性及有效性。展开更多
随着双碳目标的提出,构建清洁低碳,安全高效的能源体系日益迫切。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)采用大数据等技术手段,将电力作为中心,把各种类型的负荷聚集在一起进行管理,通过协调优化技术降低成本,是重要的碳交易载体。文章构建...随着双碳目标的提出,构建清洁低碳,安全高效的能源体系日益迫切。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)采用大数据等技术手段,将电力作为中心,把各种类型的负荷聚集在一起进行管理,通过协调优化技术降低成本,是重要的碳交易载体。文章构建电-气耦合型虚拟电厂(E-G VPP)参与电力市场和碳市场的架构,研究E-G VPP经济低碳运行策略优化模型。构建了一种E-G VPP典型结构,提出E-G VPP参与电力市场与碳交易市场的交易模式,构建电碳交易协同的E-G VPP运行策略优化模型,并利用遗传算法对模型进行求解。最后,通过算例分析验证所提模型在经济低碳运行上的有效性。展开更多
电-热-气-冷多能联供型微网对实现能源可持续发展具有重要的应用价值。针对多能联供系统碳排放量较高和负荷模型预测不准确问题,提出了一种基于滚动优化的电-热-气-冷系统多时间尺度低碳运行策略。首先,建立电-热-气-冷系统设备模型。其...电-热-气-冷多能联供型微网对实现能源可持续发展具有重要的应用价值。针对多能联供系统碳排放量较高和负荷模型预测不准确问题,提出了一种基于滚动优化的电-热-气-冷系统多时间尺度低碳运行策略。首先,建立电-热-气-冷系统设备模型。其次,构建日前与日内两阶段模型,在日前调度阶段引入含赏罚因数的碳交易机制,通过将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与双向长短期记忆网络(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)进行结合对风光功率进行预测,并以运行成本最低为目标进行优化。之后,建立日内多时间尺度的优化调度模型,以调度成本最低为目标进行求解。最后,以某市综合能源系统为研究对象进行分析。结果表明,所提出的方法能够有效减少碳排放,提高负荷模型预测的准确度的同时实现多能联供系统的低碳经济运行。展开更多
在能源互联网和低碳背景下,提出一种考虑需求侧管理(demand side management, DSM)和碳交易的电-气互联网络分散式低碳经济调度模型。首先,根据碳交易市场的实际情况建立阶梯型碳交易机制,并利用电转气(power to gas, P2G)的低碳特性,得...在能源互联网和低碳背景下,提出一种考虑需求侧管理(demand side management, DSM)和碳交易的电-气互联网络分散式低碳经济调度模型。首先,根据碳交易市场的实际情况建立阶梯型碳交易机制,并利用电转气(power to gas, P2G)的低碳特性,得到P2G参与碳交易市场的激励机制;其次,由现有DSM的机理与实现方式,在负荷侧考虑不同的DSM来最大化地协调网络的低碳性与经济性;然后,根据所建模型的非凸特性,对气网潮流进行二阶锥松弛且采用连续锥规划算法对松弛间隙进行检验,逐步缩小气潮流的仿真误差,保证松弛的严格性。为了满足不同决策主体的分散自治权与信息私密性,在上述基础上建立分散式优化模型并引入基于嵌套连续锥规划的同步交替方向乘子法(synchronous-alternating direction method of multipliers, S-ADMM)进行求解;最后,通过算例仿真对不同场景下网络的调度结果及不同的调度策略下的运行结果进行比较分析。结果表明,在阶梯型碳交易机制下,虽然总碳交易成本增加了0.02%,但碳排量、运行成本分别减少了4.53%和3.74%;DSM参与到所提模型中使碳排量、弃风量分别降低了9.87%和75.4%,进而有效地提升了电-气互联网络的低碳经济性。展开更多
“双碳”背景下,随着碳捕集与封存技术逐步被应用于燃煤机组中,碳捕集-电转气(carbon capture-power to gas,CC-P2G)的耦合特性对电-气互联系统(integrated electricity and gas system,IEGS)安全可靠性的影响不可忽视。为评估该影响,...“双碳”背景下,随着碳捕集与封存技术逐步被应用于燃煤机组中,碳捕集-电转气(carbon capture-power to gas,CC-P2G)的耦合特性对电-气互联系统(integrated electricity and gas system,IEGS)安全可靠性的影响不可忽视。为评估该影响,基于耦合设备变工况精细化模型,提出了考虑CC-P2G耦合特性的IEGS连锁故障评估方法。首先,将电转气过程划分为电解水和甲烷化,并将碳捕集系统中的二氧化碳参与甲烷化,建立CC-P2G变工况精细化模型;同时,考虑详细的气转电过程建立燃气轮机变工况精细化模型。然后,根据电能和天然气流动惯性差异,分别建立基于直流潮流的电力系统连锁故障模型和基于动态潮流的天然气系统连锁故障模型,协同模拟IEGS连锁故障。最后,从拓扑完整性与物理运行特性角度建立评估指标,分别对电力系统与天然气系统受到的连锁故障影响进行量化评估。利用IEEE 39节点系统和29节点天然气系统构建电-气互联测试系统,验证所提方法的有效性。展开更多
文摘在能源低碳转型的背景下,综合能源系统因其多能互补和有助于消纳新能源而得到了广泛的关注。为了体现综合能源系统的市场价值,其参与电-气等多能源市场以及碳-绿证市场的竞争将是一种趋势。作为综合能源系统参与市场投标的竞争主体,综合能源供应商的策略性行为将对这些市场产生重要的影响。为此,建立了含新能源的综合能源供应商(integrated energy suppliers,IES)参与投标竞争的电-气-碳-绿证多市场的联合均衡模型。该模型考虑综合能源供应商和单一能源供应商在4个相互耦合的市场中的博弈行为,同时考虑了新能源的不确定性,并引入偏差惩罚机制对新能源的投标偏差进行处理。采用非线性互补方法求得该均衡模型的解。最后,通过算例仿真验证了所提理论模型的合理性和有效性。结果表明,与不引入碳市场和绿证市场情况相比,综合能源供应商参与电-气-碳-绿证市场时利润增加了6.5%,碳排放减少了7.2%。
文摘伴随世界能源消费和碳排放总量持续增长,能源技术革命及发展低碳能源已成为共识。电-气(power-to-gas,P2G)综合能源系统中,碳捕集技术与电转气(carbon capture,utilization and storage,CCUS)技术的协同运行以及考虑可再生能源不确定性的优化调度值得被研究。提出了一种基于信息间隙决策理论的电-气综合能源系统低碳经济调度模型,构建电-气综合能源系统典型结构、耦合设备模型,基于系统内部碳排放-回收-利用路径建立碳捕集-电转气协同运行模型,引入含阶梯式碳交易的电-气综合能源系统低碳经济运行模型,提出了基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)的电-气综合能源系统低碳经济调度模型及模型求解方法,并在IEEE 24 RTS(reliability test system)系统和10节点天然气系统构成的电-气综合能源系统中分析了模型在降低系统碳排放和应对可再生能源出力不确定性方面的有效性。
文摘为了促进多能源互补,降低系统运行总成本,建立垃圾焚烧电厂和电转气(Power to gas,P2G)联合运行的低碳协整优化调度模型。将垃圾焚烧电厂、氢燃料电池和新能源发电计入柔性总电源,P2G和烟气处理能耗计入柔性总负荷,建立二者的源-荷协整关系。针对垃圾焚烧电厂燃烧过程中所产生的大量CO_(2),可结合P2G技术将回收的CO_(2)合成CH_(4)供给天然气系统,通过联合调度将P2G和烟气处理能耗进行负荷转移以平抑新能源波动。考虑碳交易机制,构建以购能成本、碳交易成本、弃风成本和机组运行成本最小为目标的源-荷协整优化调度模型,最后使用仿真来验证所提方法的正确性及有效性。
文摘电-热-气-冷多能联供型微网对实现能源可持续发展具有重要的应用价值。针对多能联供系统碳排放量较高和负荷模型预测不准确问题,提出了一种基于滚动优化的电-热-气-冷系统多时间尺度低碳运行策略。首先,建立电-热-气-冷系统设备模型。其次,构建日前与日内两阶段模型,在日前调度阶段引入含赏罚因数的碳交易机制,通过将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)与双向长短期记忆网络(bi-directional long short term memory,Bi-LSTM)进行结合对风光功率进行预测,并以运行成本最低为目标进行优化。之后,建立日内多时间尺度的优化调度模型,以调度成本最低为目标进行求解。最后,以某市综合能源系统为研究对象进行分析。结果表明,所提出的方法能够有效减少碳排放,提高负荷模型预测的准确度的同时实现多能联供系统的低碳经济运行。
文摘在能源互联网和低碳背景下,提出一种考虑需求侧管理(demand side management, DSM)和碳交易的电-气互联网络分散式低碳经济调度模型。首先,根据碳交易市场的实际情况建立阶梯型碳交易机制,并利用电转气(power to gas, P2G)的低碳特性,得到P2G参与碳交易市场的激励机制;其次,由现有DSM的机理与实现方式,在负荷侧考虑不同的DSM来最大化地协调网络的低碳性与经济性;然后,根据所建模型的非凸特性,对气网潮流进行二阶锥松弛且采用连续锥规划算法对松弛间隙进行检验,逐步缩小气潮流的仿真误差,保证松弛的严格性。为了满足不同决策主体的分散自治权与信息私密性,在上述基础上建立分散式优化模型并引入基于嵌套连续锥规划的同步交替方向乘子法(synchronous-alternating direction method of multipliers, S-ADMM)进行求解;最后,通过算例仿真对不同场景下网络的调度结果及不同的调度策略下的运行结果进行比较分析。结果表明,在阶梯型碳交易机制下,虽然总碳交易成本增加了0.02%,但碳排量、运行成本分别减少了4.53%和3.74%;DSM参与到所提模型中使碳排量、弃风量分别降低了9.87%和75.4%,进而有效地提升了电-气互联网络的低碳经济性。
文摘“双碳”背景下,随着碳捕集与封存技术逐步被应用于燃煤机组中,碳捕集-电转气(carbon capture-power to gas,CC-P2G)的耦合特性对电-气互联系统(integrated electricity and gas system,IEGS)安全可靠性的影响不可忽视。为评估该影响,基于耦合设备变工况精细化模型,提出了考虑CC-P2G耦合特性的IEGS连锁故障评估方法。首先,将电转气过程划分为电解水和甲烷化,并将碳捕集系统中的二氧化碳参与甲烷化,建立CC-P2G变工况精细化模型;同时,考虑详细的气转电过程建立燃气轮机变工况精细化模型。然后,根据电能和天然气流动惯性差异,分别建立基于直流潮流的电力系统连锁故障模型和基于动态潮流的天然气系统连锁故障模型,协同模拟IEGS连锁故障。最后,从拓扑完整性与物理运行特性角度建立评估指标,分别对电力系统与天然气系统受到的连锁故障影响进行量化评估。利用IEEE 39节点系统和29节点天然气系统构建电-气互联测试系统,验证所提方法的有效性。
