摘要:针对综合能源系统中新能源消纳率低与运行成本高的矛盾,本文建立了电-热-气耦合的综合能源系统模型,采用Weibull分布和辐照度模型刻画新能源出力随机性,构建了以经济成本、碳排放、新能源消纳率为目标的多目标优化模型,提出了储能扩容、售电激励、需求响应、P2G扩容协同优化策略。
论文概述
针对综合能源系统中新能源消纳与经济低碳运行的矛盾问题,本文提出了一种多措施协同优化的调度策略。建立了电-热-气耦合的综合能源系统模型,采用Weibull分布和辐照度模型刻画风电、光伏出力的随机性,构建了以经济成本、碳排放、新能源消纳率为目标的多目标优化模型。创新性地提出了储能扩容、售电激励、需求响应、P2G扩容四位一体的协同优化策略,系统分析了各措施对消纳率提升的贡献度。
建立了包含功率平衡、设备容量、储能状态、爬坡约束等完整约束条件的优化模型,采用NSGA-II算法求解Pareto最优解集,通过非支 配排序、拥挤度计算和精英保留策略保证解的质量和多样性。基于加权法从Pareto前沿中选择折中方案,权重系数为经济成本0.4、碳 排放0.3、新能源消纳0.3。通过MATLAB编程实现了150个体、250代的优化求解,设计了典型场景、高新能源场景(风电3362 kWh、光伏2425 kWh)、低新能源场景(风电287 kWh、光伏938 kWh)三种对比场景。
仿真结果表明,储能扩容(2000→5000 kWh)是消纳率提升的核心措施,通过白天充电 吸收新能源、晚上放电支撑负荷实现削峰填谷;售电价格提高(0.4→0.6元/kWh)有效 激励新能源外送;15%负荷转移的需求响应改善了时段匹配。多措施协同使高新能源场景 消纳率从44.37%提升至71.37%,风电消纳率达77.50%,同时实现经济成本降低13.7%、 碳排放减少9.7%,打破了”新能源多→成本高”的悖论,为综合能源系统优化调度提供了 新思路。
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项目代码:促进新能源消纳的综合能源系统低碳经济调度 需要另外购买。
作者信息
作者:Bob (张家梁)
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