基于鲁棒随机优化的沼-风-光可再生综合能源系统低碳动态经济调度

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传统能源系统不考虑多种能源之间的协同和互补,仅对电、气、热中的某种能源进行分析和利用。近年来,随着中国经济社会的不断发展,对于能源的需求也大幅增加,能源问题日益突出。面对能源危机和环境污染的压力,需要反思现存的能源运行模式及规划方案,并重新对多能源之间的联系进行分析与研究。本文采用能量枢纽的概念表示各能源之间的耦合关系,构建了一个沼-风-光的综合能源系统低碳调度模型,并使用鲁棒随机优化的方法处理系统中风光的不确定性。本文的主要工作及成果如下:1)采用能量枢纽的概念表示各能源之间的耦合关系,通过结合傅立叶定律,对沼气池建立了数学模型。并在系统中对电锅炉、风机、光伏、沼气炉、生物质热电联产等机组进行数学建模的基础上,同时考虑气电网络架构的运行约束,构建了一个含沼-风-光的综合能源系统优化调度模型。为保证该模型的可求解性,将原模型转换成凸规划模型。在由改进的TEST6节点和6节点气网系统组成的综合能源系统上进行仿真分析,结果验证了该模型的合理性。2)为提高系统的环境效益,降低系统的碳排放量,考虑了系统的碳交易成本和垃圾处理奖励成本,并通过仿真计算分析了碳交易价格对机组出力和系统运行的影响。3)对于系统中风光的不确定性利用基于1-范数的Wasserstein距离对模糊集进行构建,并通过鲁棒随机优化方法进行解决。分别在改进的TEST6节点和6节点气网系统、改进的IEEE118节点和20节点气网系统进行了仿真计算,验证了该模型的合理性和有效性。
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