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区域能源系统的最新进展：综述
术语 缩写 AC 吸收式制冷机 ATES 蓄水层热能储存 BDHC 双向区域供热制冷 BTES 钻孔热能储存 CC 压缩式制冷机 CCCP 传统中央循环泵 CCHP 冷热电联产 CHP 热电联产 COP 性能系数 DC 区域制冷 DH 区域供热 DHC 区域供热制冷 DHW 生活热水 DS 区域系统 DVSP 分布式变速泵 EA 电力调节 EAC 电力调节能力 EC 电动制冷机 EES 工程方程求解器 ESS 储能系统 GSHP 地源热泵 GT 燃气轮机 HEX 热交换器 HP 热泵 HRSG 热回收蒸汽发生器 ICE 内燃机 LTDHC 低温区域供热制冷 MILP 混合整数线性规划 MINLP 混合整数非线性规划 NG 天然气 PGU 发电机组 PHE 板式换热器 PSO 粒子群优化 PV 光伏 RES 可再生能源 SNG 合成天然气 TES 热能储存 TEST 热能储存罐
热量和电力地热植物优化的多目标方法
摘要：本文介绍了地热植物的名义条件的设计和操作的同时优化，在该植物的名义条件下，地热流体分为两个流以供应有机的兰金循环（ORC）和区域加热网络（DHN）。还研究了DHN的拓扑结构。使用GAMS软件制定并解决了混合整数非线性编程（MINLP）优化问题，以确定ORC的大小和DHN拓扑。在这项研究中，仅将R-245FA用作ORC工作流体，在ORC中考虑了可选的内部热交换器（IHE），并且DHN中的消费者可以确定或可选。通过最大化年度净利润并最大程度地减少工厂中的充分损失来进行多目标优化。使用目标函数的加权总和用于解决问题。通过改变重量因子，获得了帕累托阵线，并与理想但不可行的解决方案的距离允许选择最佳折衷。根据重量因子观察到四种不同的DHN拓扑。使用合适的标准做出决定，所选的配置对应于最小的利润价值最小的DHN。敏感分析表明，如果地热温度较低，无论重量因素如何，都可以获得独特的DHN拓扑。
考虑随机多属性决策方法的氢能能源中心优化调度
摘要：如今，多能源载体的整合是智能能源系统中最关键的问题之一，目的是满足可持续能源发展指标。氢被认为是未来能源行业的主要能源载体之一，但将其整合到能源系统中面临着不同的开放挑战，这些挑战尚未得到全面研究。本文提出了一种基于随机多属性决策方法的新型日前调度方法，以实现氢基能源枢纽的最佳运行。通过这种方式，首先通过提供电转氢 (P2H) 设施的详细模型来开发能源枢纽模型。然后，通过考虑产消者在所提出的能源枢纽模型中的作用以及综合需求响应计划 (IDRP)，给出了一个新的多目标问题。所提出的模型引入了一种从历史数据分析到最终决策的综合方法，旨在最大限度地降低系统运行成本和碳排放。此外，为了应对系统的不确定性，采用基于场景的方法来模拟可再生能源资源波动。所提出的问题被定义为混合整数非线性规划 (MINLP)，为了解决这个问题，采用了一种简单的增强 e 约束 (SAUGMECON) 方法。最后，对所提出的模型进行了案例研究的仿真，所得结果证明了所提方案的有效性和优势。
考虑随机多属性决策方法的氢能能源中心优化调度
摘要：如今，多能源载体的整合是智能能源系统中最关键的问题之一，目的是满足可持续能源发展指标。氢被认为是未来能源行业的主要能源载体之一，但将其整合到能源系统中面临着不同的开放挑战，这些挑战尚未得到全面研究。本文提出了一种基于随机多属性决策方法的新型日前调度方法，以实现氢基能源枢纽的最佳运行。通过这种方式，首先通过提供电转氢 (P2H) 设施的详细模型来开发能源枢纽模型。然后，通过考虑产消者在所提出的能源枢纽模型中的作用以及综合需求响应计划 (IDRP)，给出了一个新的多目标问题。所提出的模型引入了一种从历史数据分析到最终决策的综合方法，旨在最大限度地降低系统运行成本和碳排放。此外，为了应对系统的不确定性，采用基于场景的方法来模拟可再生能源资源波动。所提出的问题被定义为混合整数非线性规划 (MINLP)，为了解决这个问题，采用了一种简单的增强 e 约束 (SAUGMECON) 方法。最后，对所提出的模型进行了案例研究的仿真，所得结果证明了所提方案的有效性和优势。
能节能的最佳水流考虑泵...
摘要 - 由于城市化，对供水目的的电力需求正在稳步增加。因此，由于电力驱动的水泵的广泛部署，水分配网络（WDN）正变得能量密集型。水泵的能量效率运行是WDN操作员的重要关注点。为此，本文提出了最佳的水流（OWF）问题，以最佳地安排泵和阀门，目的是最大程度地降低泵的功耗，同时考虑了WDN中依赖于流量的泵的效率。由此产生的OWF问题是混合成员非线性程序（MINLP）。该问题包括由于WDN液压学而引起的差异（非凸）目标和非凸的约束，并且很难解决。一种新型的基于线性近似方法的方法用于克服非凸液压约束。此外，Dinkelbach的算法用于应对分数泵功率目标。最后，开发了一个称为最佳水流（C-OWF）的求解器，该求解器依赖于解决一系列混合整体线性程序。通过仿真软件Epanet验证的案例研究说明了与常规基于规则的设计相比，C-OWF在接近最大效率和降低泵功率的泵方面的好处。索引术语 - 水分配网络，混合企业计划，最佳水流，连续近似，分数编程
使用新型需求响应方案组合来增强独立微电网的运营规划
由于建设输配电设施的成本高昂，在农村或偏远地区提供电力需要高昂的资本成本。由靠近负荷的分布式发电（包括可再生和不可再生能源）组成的独立微电网可能是一种有效的替代方案。然而，风能和太阳能等可再生能源的不可预测性给微电网的运行带来了问题，因为有时发电量可能不足以满足峰值需求。通常采用储能技术来解决这种不确定性。需求响应计划 (DRP) 是另一种技术，它通过降低峰值需求并将其切换到低负荷时段，使微电网运行可靠且安全。本文解决了独立微电网的短期机组组合经济调度 (UCED) 问题，以使用各种 DRP 降低总体运营成本。本文提出了一种新颖的 DRP 组合，以增强微电网的运行和财务效率并使其用户受益。DRP 建模是基于价格弹性和消费者利益模型完成的。混合整数非线性规划 (MINLP) 用于在 GAMS 软件中制定和解决 UCED 问题。考虑使用 11 母线微电网进行演示。根据优化结果，实施 TOU-RTP-CPP-DLC DRP 分别可降低 13.68%、13.31%、17.16% 和 8.41% 的运营成本，同时减少负荷削减。消费者仅在 DLC-DRP 中受益。与单独的 DLC-DRP 相比，建议的 TOU+DLC-DRP 组合可将运营成本降低 13.48%，同时增加消费者收益。因此，所提出的方法对微电网运营商及其用户都是有利可图的。
可持续氢经济的流程和网络设计
本研究提出了一种优化氢供应链网络（HSCN）的综合方法，最初重点关注德克萨斯州，并可能扩展到全国和全球区域。利用混合整数非线性规划（MINLP），该研究分为两个不同的建模阶段：广泛的供应链建模和详细的枢纽特定分析。第一阶段确定最佳氢气枢纽位置，考虑县级氢气需求、可再生能源可用性和电网容量。它确定枢纽的数量和位置、县在这些枢纽内的参与程度以及制氢厂的最佳地点。第二阶段深入研究每个选定的枢纽，分析不同太阳能、风能和电网配置下的能源结构，确定特定生产和储存设施的规模，并根据能源可用性进行调度。迭代细化将详细的见解整合到更广泛的模型中，更新成本和配置以收敛到最佳供应链设计。该设计涵盖了宏观层面的网络配置，包括集中化与分散化战略、运输成本分析和碳足迹评估，以及微观层面的运营细节，如可再生能源贡献、设施规模和能源组合管理。该方法的稳健性使人们能够对氢气生产设施的选址进行战略性洞察，并与当地能源资源和供应链经济保持一致。这种适应性强的多尺度方法有助于在可持续氢能系统的发展中做出明智的决策，为不同能源格局中的政策改革和战略供应链发展提供路线图。
通过预测分析增强网络安全
摘要 - 启用6G的车辆网络面临着确保超级可靠的低延迟通信（URLLC）及时提供安全关键信息的挑战。车辆对所有（V2X）通信系统的现有资源分配方案主要依赖于基于传统优化的算法。但是，由于解决方案方法的高复杂性和沟通开销，这些方法通常无法保证在动态车辆环境中URLLC应用的严格可靠性和潜伏期需求。本文提出了一种基于联合功率和块长度分配的基于新颖的深钢筋学习（DRL）框架，以最大程度地减少基于URLLC的下链接V2X通信系统的有限块长度（FBL）示例中最坏的解码错误概率。该问题被称为非凸层混合构成非局部编程问题（MINLP）。最初，基于在块长度中得出解码误差概率的关节凸的基础，开发了一种基于优化理论的算法，并在感兴趣的区域内传输功率变量。随后，提出了一种有效的事件触发的基于DRL的算法来解决关节优化问题。将事件触发的学习纳入DRL框架中，可以评估是否启动DRL流程，从而减少DRL过程执行的数量，同时保持合理的可靠性性能。DRL框架由两层结构组成。在第一层中，在中央教练中建立了多个深Q-NETWORKS（DQN）以进行块长度优化。第二层涉及参与者 - 批评网络，并利用了基于深层的确定性策略颁奖典礼（DDPG）的算法来优化功率分配。仿真结果表明，所提出的事件触发的DRL方案可以实现关节优化方案的95％，同时为不同的网络设置减少DRL执行最多24％。