An economic dispatch problem for power system with wind power is discussed.Using discrete scenario to describe uncertain wind powers,a threshold is given to identify bad scenario set.The bad-scenario-set robust econom...An economic dispatch problem for power system with wind power is discussed.Using discrete scenario to describe uncertain wind powers,a threshold is given to identify bad scenario set.The bad-scenario-set robust economic dispatch model is established to minimize the total penalties on bad scenarios.A specialized hybrid particle swarm optimization(PSO)algorithm is developed through hybridizing simulated annealing(SA)operators.The SA operators are performed according to a scenario-oriented adaptive search rule in a neighborhood which is constructed based on the unit commitment constraints.Finally,an experiment is conducted.The computational results show that the developed algorithm outperforms the existing algorithms.展开更多
综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一...综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。展开更多
针对传统灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在求解并网模式下微电网优化调度模型时存在种群分布不均以及易陷入局部最优等问题,对传统灰狼优化算法进行改进。首先,在传统灰狼优化算法基础上引入Tent混沌映射进行种群多样性初始...针对传统灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在求解并网模式下微电网优化调度模型时存在种群分布不均以及易陷入局部最优等问题,对传统灰狼优化算法进行改进。首先,在传统灰狼优化算法基础上引入Tent混沌映射进行种群多样性初始化,克服随机初始化导致的搜索空间覆盖不均的问题;其次,结合余弦函数在[0,π/2]的函数变化特点,提出基于余弦函数的非线性收敛因子调节策略,采用具有全局探索与局部开发能力的平衡算法提升寻优精度。针对储能系统频繁充放电导致寿命衰减的问题,通过量化储能系统频繁充放电造成的寿命损耗成本,建立计及光伏维护成本、电网交互成本及储能寿命损耗折算成本的经济优化调度模型。利用改进灰狼优化算法求解优化调度模型,并与其他优化算法进行对比,仿真结果表明:相较于传统定时充放电策略和常规能量分配方案,所提方法在晴天和阴天场景下均展现出更优的经济性,验证了所提的改进灰狼优化算法能够更好地实现并网模式下交流微电网灵活经济运行,为高比例可再生能源接入的微电网系统提供了兼顾经济性与实用性的优化调度新思路。展开更多
灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成...灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成能量梯级转化次数增加,能量损耗提高。应用P2G系统两阶段分别产出的氢气和甲烷耦合气网注氢(hydrogen injection into gas grid,HIGG)技术以促进IES中可再生能源的消纳。基于能量枢纽的概念,将IES系统经济性优化调度转化为混合整数规划问题进行求解。通过两个场景的仿真分析说明,相比于仅应用甲烷的传统P2G系统,IES系统中应用P2G和HIGG技术能够降低部分能量梯级转化次数和成本投入,在经济性、环保性方面都有显著提高。展开更多
电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优...电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。展开更多
基金supported by the National Natural Science Foundation of China(62173219,62073210).
文摘An economic dispatch problem for power system with wind power is discussed.Using discrete scenario to describe uncertain wind powers,a threshold is given to identify bad scenario set.The bad-scenario-set robust economic dispatch model is established to minimize the total penalties on bad scenarios.A specialized hybrid particle swarm optimization(PSO)algorithm is developed through hybridizing simulated annealing(SA)operators.The SA operators are performed according to a scenario-oriented adaptive search rule in a neighborhood which is constructed based on the unit commitment constraints.Finally,an experiment is conducted.The computational results show that the developed algorithm outperforms the existing algorithms.
文摘综合能源系统(integrated energy system,IES)以其高度灵活、环境友好的特点,在实现低碳经济和提高能源效率方面具有巨大潜力。然而,现有的IES建模方法难以挖掘氢能多设备的协同耦合性、且调度策略缺少市场机制的支持。因此,文中提出一种综合考虑绿色证书交易、阶梯型碳交易和需求响应的含氢IES优化调度策略。首先,建立基于电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行的氢能多元利用模型,推动新能源的使用;然后,建立绿证-碳联合交易机制,通过市场激励减少对化石燃料的依赖;最后,考虑综合需求响应优化用户侧用能行为,建立以经济运行成本最小为目标函数的IES优化调度模型,并通过CPLEX求解器进行求解。算例结果表明,文中所提模型能够实现IES多能耦合,提高新能源的消纳能力,减少碳排放量。
文摘针对传统灰狼优化(grey wolf optimization,GWO)算法在求解并网模式下微电网优化调度模型时存在种群分布不均以及易陷入局部最优等问题,对传统灰狼优化算法进行改进。首先,在传统灰狼优化算法基础上引入Tent混沌映射进行种群多样性初始化,克服随机初始化导致的搜索空间覆盖不均的问题;其次,结合余弦函数在[0,π/2]的函数变化特点,提出基于余弦函数的非线性收敛因子调节策略,采用具有全局探索与局部开发能力的平衡算法提升寻优精度。针对储能系统频繁充放电导致寿命衰减的问题,通过量化储能系统频繁充放电造成的寿命损耗成本,建立计及光伏维护成本、电网交互成本及储能寿命损耗折算成本的经济优化调度模型。利用改进灰狼优化算法求解优化调度模型,并与其他优化算法进行对比,仿真结果表明:相较于传统定时充放电策略和常规能量分配方案,所提方法在晴天和阴天场景下均展现出更优的经济性,验证了所提的改进灰狼优化算法能够更好地实现并网模式下交流微电网灵活经济运行,为高比例可再生能源接入的微电网系统提供了兼顾经济性与实用性的优化调度新思路。
文摘灵活应用电转气(power to gas,P2G)系统中电解水和甲烷化两阶段产出的氢气和甲烷可促进综合能源系统(integratedenergysystem,IES)消纳盈余可再生能源。传统P2G系统只考虑将甲烷作为燃气机组的燃料,未充分利用氢气高电解率的特性,造成能量梯级转化次数增加,能量损耗提高。应用P2G系统两阶段分别产出的氢气和甲烷耦合气网注氢(hydrogen injection into gas grid,HIGG)技术以促进IES中可再生能源的消纳。基于能量枢纽的概念,将IES系统经济性优化调度转化为混合整数规划问题进行求解。通过两个场景的仿真分析说明,相比于仅应用甲烷的传统P2G系统,IES系统中应用P2G和HIGG技术能够降低部分能量梯级转化次数和成本投入,在经济性、环保性方面都有显著提高。
文摘电-气综合能源系统(integrated energy system,IES)的发展有助于提高能源效率并支撑可持续能源转型。电力网络和天然气网络通常隶属于不同的运营主体,这制约了IES的能源利用效率和多能互济协同。在此背景下,提出一种各能源子系统独立优化的分布式最优调度方法。建立了电力网络潮流约束、天然气网络管网约束、电-气耦合约束下的IES集中式控制模型,并利用凸松弛技术和大M法对非凸约束进行了转化;基于交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADMM)对集中式控制模型进行解耦,使其转化为电力网络和天然气网络独立优化的分布式协同控制模型,并给出了电-气IES分布式控制方法的实施流程;用算例系统对所提方法的可行性和有效性做了验证。
