区域综合能源系统多目标优化运行调度方法

为满足用户对电力、天然气以及热能等多类型的用能需求,通过优化调度实现区域综合能源系统(Integrated Community Energy System,ICES)内配电系统、配气系统以及能量中心(Energy Center,EC)的多维度协同优化具有重要意义。本文构建了计及不同能源供给系统以及多元能源转换环节的ICES模型,考虑系统运行的安全性约束条件、经济性以及环保性目标函数,提出了ICES多目标日前优化调度方法,并获得了一系列日前优化调度的可选方案。在此基础上,考虑可选方案的多种属性指标,提出了ICES多属性决策方法,以方案效用最大化为目标,确定了ICES综合最优的运行状态。本文的主要工作如下:(1)为满足ICES不同运行场景需求,本文提出了一种ICES多目标日前优化调度方法。首先,基于能源集线器理念,构建了ICES中不同能源系统耦合环节——能量中心的数学模型;进而,以系统运行成本与污染气体排放量为目标函数,同时考虑系统的各类安全运行约束,构建了日前优化调度模型;最终,给出了日前优化调度方案Pareto最优前沿的求解方法。(2)为进一步研究多元随机因素对系统运行的影响,本文提出了一种考虑随机性的ICES多目标日前优化调度方法。基于概率模型对“源-荷”侧新能源发电机组与电/热负荷进行建模,并结合上述ICES数学模型构建了多目标随机优化数学模型,给出求解方法。其优化结果,可合理反映ICES在随机性条件下的运行特性,通过灵活调整EC的用能方案降低随机性对系统运行的影响。(3)基于上述所得日前优化调度可选方案,本文提出了一种基于证据推理法的ICES多属性决策方法,包括多属性决策、多证据推理以及效用评价三个部分。该方法可综合考虑ICES整体运行属性、配电系统运行属性、配气系统运行属性以及决策过程中的不确定性,以效用最大化为目标,确定ICES日前优化调度的最终方案。