考虑多能互补供应特性的综合能源系统经济优化调度

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.09.007

摘要/Abstract

摘要：

综合能源系统通过多种能源互补优化,达到提升系统整体效益的目的。考虑综合能源系统自身多能源互补供应特性,在确定综合能源系统结构和各能源设备数学模型的基础上,建立了以能源外购成本、环境污染惩罚成本、能量损耗成本之和最小为目标的经济优化调度模型,通过控制各能源转换设备的出力,以达到提升系统运行性能的效果。最后利用算例验证了所提优化调控方法能很好地提高综合能源系统的运行经济性和环保性,并能够促进系统多能源互补供应和满足多种负荷需求。

关键词: 综合能源系统, 多能互补供应特性, 经济优化调度, 经济性

Abstract:

The integrated energy system (IES) achieves the purpose of improving the overall efficiency of the system through the complementary optimization of multiple energy sources.In this paper,considering the characteristics of multi energy complementary supply of IES,the structure of IES and the mathematical model of each energy equipment are determined.And then an economic optimal dispatch model is established with the objective of minimizing the sum of energy purchase cost,environmental pollution penalty cost and energy loss cost.In this model,the output of each energy conversion equipment is controlled to improve the operation performance of the system.Finally,an example is used to verify that the optimal control method can improve the operation economy and environmental protection of the IES,and promote the complementary supply of multiple energy sources and meet the demand of multiple loads.

Key words: integrated energy systems, multi-energy complementary supply characteristics, economical optimization dispatching, economy

中图分类号:

TM73

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图/表 8

图1

表1

图2

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表2

参考文献 29

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能源设备	设计容量	能源设备	设计容量
风电机组/kW	110	电制冷机/kW	40
光电机组/kW	65	P2G设备/kW	100
燃气轮机/kW	150	蓄电池/kWh	70
余热锅炉/kW	80	储热罐/kWh	100
电热锅炉/kW	100	储气罐/m³	60
吸收式制冷机/kW	40

对比项目	优化前	优化后	变化率/%
目标函数/元	9.87×10⁷	7.94×10⁷	-19.55
外购电功率/kW	1.30×10⁶	2.28×10⁶	75.38
外购天然气量/m³	4.44×10⁵	3.62×10⁵	-18.47
能源外购成本/元	1.76×10⁶	2.04×10⁶	15.91
大气污染物排放量/kg	3.66×10⁶	2.98×10⁶	-18.58
环境污染惩罚成本/元	4.39×10⁷	3.57×10⁷	-18.68
能量损耗成本/元	2.49×10⁵	1.99×10⁵	-20.08