摘要。通过整合电力和热力基础设施,可以有效地管理可再生能源发电造成的电网拥堵,后者以大型区域供热 (DH) 网络为代表,通常由大型热电联产 (CHP) 电厂供电。热电联产电厂可以通过调整热能和电能之间的比率,在电力市场上出售电力,从而进一步提高区域供热多公用事业的利润率。后者只适用于某些热电联产电厂,这些电厂允许将两种商品的发电分离,即由两个独立变量(自由度)提供的发电,或通过将它们与热能存储和电转热 (P2H) 单元集成。因此,热电联产单元可以帮助电网的拥堵管理。引入了一个详细的混合整数线性规划 (MILP) 优化模型,用于解决综合电力和热力基础设施的网络约束单元承诺问题。所开发的模型包含热电联产单元(即热能和电能)的有用效应的详细描述,这些效应是一两个独立变量的函数。无损直流流近似模拟电力传输网络。区域供热模型包括使用燃气锅炉、电锅炉和热能储存。对 IEEE 24 总线系统进行的研究强调了全面分析多能源系统的重要性,以利用电力和热力部门联合运行带来的灵活性并管理电网拥堵。
摘要:在全球自我富裕社区日益普及的背景下,本研究旨在比较在两种不同的情况下能源管理的经济绩效:它是在社区中单独还是在社区中进行的。在设置上下文并完成文献综述后,确定了有关经济结果中监管框架影响的研究差距。因此,这项工作在用于促进可再生能源的几个框架下介绍了此比较,以提供更现实的观点并提供对政策制定的见解。为此,开发了混合整数线性程序(MILP),并将三种关键调节方案的制定嵌入其中:进料关税,净计量和自我消费方案。为了考虑每个监管框架的奖励参数的不同组合以及各个情况的消费量的不同奖励参数。的结果表明,对于所有研究的框架,社区内的能源管理将客户的总体平均收益提高了0.44欧元 /每天的住宅,除了送货中的feed-tariff外,以及一些B型自我消费的实例,可以将其降低至0.87欧元 /天 /天。结论决定了监管方案之间的根本差异及其适合促进集体或个人设施的适用性,并强调需要设计一组政策,以考虑个人消费习惯以促进能源社区的习惯。
本文提出了一种用于网络微电网 (NMG) 隔离结构的新型能源管理系统 (EMS)。互连微电网由信息和电力交换的信息物理连接组成。提出了一种双层 EMS,其中外层 EMS 旨在在互连微电网之间交换所需的信息和电力,内层 EMS 用于在与其他微电网分离的情况下对每个故障微电网进行能源调度。本文重点关注互连微电网的运行。能源管理中还考虑了分步需求响应计划 (DRP),以实现经济高效的运行。此外,还引入了一种基于微电网边际定价 (MGMP) 的新定价模型,用于互连微电网之间的电力交换。为了应对可再生能源和负载的不确定性,使用基于场景的分析生成了一些场景。此外,还使用了一种向后场景缩减方法来减少场景的数量。此外,混合整数线性规划 (MILP) 被应用于 NMG 的随机优化问题。所提出的模型在具有五个 NMG 的测试系统上实现。模拟在 24 小时调度时间范围内运行。在数值结果中比较了没有和有需求响应程序 (DRP) 的情况。模拟结果表明,在能源管理中使用所提出的 DRP 可提高发电机组的性能并降低所提出的 NMG 的总运营成本。此外,总线的电压收敛到其额定值。
BAU Business As Usual BESS Battery Energy Storage System CAGR Compound Annual Growth Rate CAPEX Capital Expenditures CUF Capacity Utilization Factor CV Commercial Vehicle DOE Department of Energy EFL Energy Fiji Limited EIA Energy Information Administration EV Electric Vehicle FBOS Fiji Bureau of Statistics FDoE Fiji Department of Energy FJD Fijian Dollar FoR Forced Outage Rates GDP Gross Domestic Product GoF Government of Fiji GWh Giga Watt Hours IDO Industrial Diesel Oil IPP Independent Power Producer ISO International Standards Organization kA kilo Ampere km 2 Square Kilo Meter Kv Kilo Volt kVA Kilo Volt Ampere kW Kilo Watt kWH Kilo Watt hour LCOE Levelized Cost of Energy LCOS Levelized Cost of Storage LFA Load Flow Analysis LGBR Load Generation Balance Report LLLG Three phase to ground fault LOLP Loss of Load Probability LT-PDP Long Term-Power Development Plan MILP混合整数线性编程MIPSO MIPOWER Power System优化MU百万单位MVA MEGA伏特Amperes MW MEGA MEGA WATT MWH MWH MWH MEGA WATT HOUR N/A不适用PCI人均每个CAPITA NOAKE NOVIN PEUM PEATIAL ENDIAL ENDIAL ENDIAL MEDIDE PLF植物载荷
正在进行的能源过渡和传入的水稀缺危机要求协调研究,以确保人类的无化石未来。旨在提高能源效率,减少缩减并脱碳化水的生产,本文提出了一种新型的能源管理系统(EMS),该系统由一个小型模块化核反应堆用作共生型单元,风能和太阳能农场作为发电机。另外,还将反渗透和多阶段的闪光淡化植物作为需求响应单元以及淡水存储。混合整数线性编程(MILP)用于制定此随机优化问题,其中分段线性功能定义了SMR和Desali Nation的运营成本和效率,从而激发了能源效率和安全性。可再生可用性点预测是通过物理知情的机器学习模型获得的,其错误的特征是将预测变量的残差拟合到无监督的方法之后的不同统计分布中。在两个研究案例中解决了EMS的适用性,一种探讨了算法的灵活性开发,另一个探索了其用于实时实施的适用性。调度员设法保持了不变的SMR的核心反应,同时通过完全利用扇形耦合灵活性来满足不同可再生可供应制度的电气需求和水需求。同时,可再生的限制将最低限制。
本文介绍了一种新型的混合企业线性编程(MILP)模型,用于在瑞典的Day-Ahead(DA)电力和频率封装储备(FCR)市场中堆叠电池储能系统(BESS)。该模型包括一个详细的日历和周期电池降低和市场技术需求建模,旨在最大程度地利用电池所有者从参与DA和三个FCR市场,正常运营(FCR-N)以及FCR(FCR-D)的潜在利润,以及进行上下调查的障碍(FCR-D)。为提出全面的结果,使用一分钟分辨率的真实数据对2022年进行连续的每日优化。模拟了五种利用模式,包括参与无FCR市场(仅DA),只有DA和FCR-N,只有DA和FCR-D上调,只有DA和FCR-D下调,以及DA和所有FCR市场。对于DA和多FCR市场的收入堆叠中的最大潜在利润可能为1MW-1MWH BESS的K€708,这是没有FCR参与情况的22倍。由多FCR市场参与导致的年度退化占电池容量损失的1.7%。考虑优化问题中的退化会使衰老减少29%,而不会对利润产生重大影响。所提出的模型可以作为评估电池操作策略和算法的盈利能力和可持续性的基准。
摘要:全球能源部门从以化石为基础向零碳系统转型是减轻气候变化影响的必要条件。2015 年《巴黎协定》和 2019 年《欧洲绿色协议》的批准表明了实现气候中和的政治意愿。因此,一个主要重点是电力部门的发展,旨在纳入高比例的可再生能源,同时利用其他能源载体的协同作用进行转换、储存和运输。然而,只有当能源政策得到相关参与者和利益相关者的接受和实施时,才能成功实现能源部门的脱碳。问题出现了:电力系统如何与其他能源载体共生,安全地包含所需数量的可再生能源?本文的目的是开发一种混合整数线性规划 (MILP) 建模方法,以帮助回答这个问题。所提出的方法允许模拟能源独立性在不同规模的未来多能源分配系统中的作用。根据现有基础设施,网络单元间交换将按效率和容量进行分类。主要交换形式包括电力、天然气和氢气,以及适当情况下的生物质和废弃物。该方法将确定全球能源系统建模如何帮助社会不同层面的国家和国际决策者了解和评估基础设施对能源系统的影响,回答集中/分散水平(存储容量、可再生能源生产等)和不同系统层面的电网容量问题,具体取决于能源系统目标函数(例如总投资成本、二氧化碳排放目标和进出口目标)。
摘要 — 本文提出了一种针对可再生能源微电网 (MG) 的套利策略,以克服光伏和风能等可再生能源 (RES) 在日前市场 (DAM) 和实时市场 (RTM) 之间建立的交易能源市场 (TEM) 中的点对点 (P2P) 能源交易这一新兴商业领域中的不稳定行为。为了识别由 P2P 和实时交易之间的价格差异产生的套利机会,提出了一种具有区间系数的双层风险约束随机规划 (BRSPIC)。在决策的第一阶段,采用各种方案来处理 DAM 价格的不确定性。在第二阶段,P2P 能源交易竞争由基于非合作领导者-追随者博弈的双层规划建模。在较低层次上最大化同行的社会福利的同时,MG 在较高层次上最大化其利润。为了更加贴近实时,第三阶段考虑了区间系数,以应对 RES 和负载以及 RTM 价格的不确定性。条件风险价值 (CVaR) 被强制应用于模型,以控制利润波动的风险。通过使用 Karush-Kuhn-Tucker (KKT),BRSPIC 被转换为单级优化。然后,将其线性化并通过混合整数线性规划 (MILP) 求解器进行求解。通过在测试系统上评估所提出的模型,很明显,通过套利策略,MG 的利润增加了 3.1% 以上。通过考虑 CVaR,完全规避风险的决策会使 MG 的利润减少 27%,尽管这是一个非常保守的决策。
对可再生能源产生的投资是过渡到可持续能源和能源系统的重要组成部分。在这方面,托管能力(HC)的概念是可再生发电的投资者和系统运营商确定最大数量连接可再生资源的有用工具,而无需修改或加强网格。然而,现有研究的相当一部分涉及分销系统中问题的技术要求,同时忽略了传输系统和市场范围。可再生生成吸收减少了对电力部门中化石燃料资源的依赖,同时还表现出满足系统灵活性需求的能力。本文提出了一种基于市场的方法,以最大限度地考虑能源和灵活性市场的传输系统中可再生的HC。为此,开发了一个双重优化问题,以研究最大化可再生生成HC的盈利能力。在上层问题中,关于新一代投资的非负盈利能力,开发了HC最大化。较低级别的问题解决了能源和灵活性市场的社会福利最大化,在这些市场中,新的可再生能源产生可以参与其中。将配方转移到单级混合刻板线性编程(MILP)问题中,以避免双重模型的非线性。所提出的模型应用于2总线说明性示例和IEEE 24总线可靠性测试系统(RTS)。结果表明,可再生生成单元可以通过参与灵活性市场来提高其盈利能力,从而从市场的角度增加可再生的HC。
利用可再生能源来生产电力,能够减轻自然资源有限的压力并实现未来能源的可持续性。本文解决了基于参数不确定性,平衡经济,环境和社会目标的多个时期多进料多技术生物量供应链计划问题。但是,优化此问题的主要挑战与多个冲突目标和不确定的参数相关。本研究提出了一个具有目标限制的新型全球化强大的目标编程模型,以使用优先级级别来平衡三个冲突的目标,并通过内在的不确定性集来表征单位排放和社会得分的不确定性。将全球化的强大环境和社会目标约束转换为等效形式后,获得了拟议模型的可拖动物,这是混合组合线性编程(MILP)。最后,通过一项案例研究,有关在中国湖北省的基于生物质的发电链(SBPSC)网络的设计的案例研究证明了拟议模型的有效性。计算结果表明,通过调整几个参数,环境和社会兴起的目标可以始终实现,而经济目标则容易受到影响。使用名义目标编程模型和鲁棒目标编程模型的比较研究表明,所提出的模型是不确定性免疫的,并且不那么保守。在调查的情况下,拟议模型实现的经济利润比平均强大的目标编程模型高约42.5%。
