摘要:区域能源系统(RES)是区域内多种能源形式消费、实现能源资源协调高效利用的系统。RES由多个微能源系统(MES)组成,然而由于各MES内部能源资源不匹配、能源消费方式不同,导致大量清洁能源被浪费,各MES必须额外获取能源,这大大增加了运营成本并造成了环境污染。解决该问题的有效方法之一是在RES中部署储能系统,利用储能系统在空间上的优势进行能量的时空转移,满足不同时段的负载需求,并对RES中各MES进行统一的能源管理。然而,储能设备投资过高,令大量用户望而却步。共享储能系统(SESS)可使多个MES共享一个储能系统,满足不同系统的储能需求,减少储能系统的资本投入,实现清洁能源的高效消费。以多个MES为对象,提出RES能量管理模型及协同优化策略,以实现清洁能源利用率高、环境友好和经济性。首先,分析RES内部供能特点,建立带SESS的RES模型。然后,利用各子系统运行信息,提出负荷整合、统一能量分配的管理理念。制定最优运行策略,以最小化日常运行成本,实现RES经济、环保、高效运行。第三,设置各MES和SESS无储能系统和有独立储能系统(IESS)等场景,以广州某科教园区为例进行实验。数值实验结果表明,可再生能源投资者建设的SESS采用上述能源管理策略,清洁能源利用率可达100%,运行成本可降低9.78%,污染物排放可减少3.92%,峰谷差可降低20.03%。最后,探讨了储能服务费和电价对SESS日常运行成本的影响,并提出了SESS的运行建议,验证了所提策略的有效性。
工业消费者越来越倾向于投资光伏 (PV) 和储能系统 (ESS) 来满足其电力需求。然而,负载需求和光伏输出的不确定性给 ESS 的运行带来了巨大的挑战。本文提出了一种基于随机模型预测控制 (MPC) 方法的 ESS 能量管理策略。采用嵌入时间序列相关性的非参数概率预测方法来描述负载需求和光伏输出的不确定性。然后,提出了一个以最小化总运营成本为目标的两阶段能量管理模型。上级可以为 ESS 生成每小时运行策略,而下级则侧重于更详细的分钟级运行策略。每小时运行策略也被用作指导下级 ESS 运行的基础。此外,引入机会约束以实现光伏用电量和电价之间的双赢解决方案,而 ESS 容量的终值约束可以更好地应对预测时间窗口之外的不确定性。最后,数值结果表明所提出的方法可以实现有效的ESS能量管理策略。
微电网具有越来越多的关注,因为它们可以促进可再生能源的整合。为了充分利用微电网,制定并解决了优化问题以确定其最佳计划(即尺寸和能源管理)。但是,这些问题很复杂且耗时解决。在本文中,我们关注基于弯曲器算法的时间分解,以减少计算时间,同时仍然获得最佳解决方案。时间分解将初始问题划分为较小的时间间隔的子问题。这项工作的第一个原始性是将这种时间分解应用于混合企业线性问题的方法的主张,以实现微电网的最佳计划。第二个独创性是研究以下相关参数对基于Benders算法的时间分解时间计算时间的影响:问题的分解周期,问题的性质,整体时间范围和CPU的数量。此外,与以前的文献相反,我们提出的方法表现出计算时间减少。对于经过考虑的案例研究,它们的最高为5.6倍。我们的结果还突出了分解周期的存在,该分解周期最大化了性能。此外,我们发现时间分解特别有效,对于较大的时间范围的混合构成线性问题,并且可以使用超过16个CPU。提出的通用方法和我们的结果对研究人员和旨在在缩短计算时间内找到其微电网的最佳尺寸和运行的微电网项目持有人可能非常有用。
摘要:本文提出了一种基于驾驶模式识别、驾驶工况预测和模型预测控制的串联式混合动力汽车能量管理策略,以在维持电池荷电状态的同时改善燃油消耗。为了进一步提高计算效率,对模型进行了离散化和线性化,将MPC问题转化为二次规划问题,通过内点法可以有效地求解。利用Matlab/Simulink平台进行仿真,仿真结果验证了状态预测方法的可行性和所提方法的性能。此外,与基于规则的方法相比,预测控制策略成功地提高了混合动力汽车的燃油经济性。
摘要:针对混合动力船舶推进系统输出功率和负载需求具有较大的波动性和不确定性,本文提出了一种船舶推进系统分层协同控制能量管理方案。在第一层控制方案中,对传统扰动算法进行改进,增加振荡检测机制、确立动态扰动步长,实现最大功率点跟踪控制的实时稳定性。在第二层控制方案中,引入功率敏感度因子和电压电流双闭环控制器,通过设计基于动态下垂系数的两层协调控制策略,解决了负载切换引起的电压、频率偏差问题。在第三层控制方案中,由于最优调度功能的需要,从引入突变因子、改进速度公式、重新初始化策略3个方面对多目标粒子群优化算法进行改进。与其他算法的对比,证明了该算法在日前优化调度策略中的有效性。验证了所提分级协同优化控制方案的优越性,电能损耗降低39.3%,总体跟踪时间延长15.4%,柴油发电机组环境成本降低8.4%,该控制策略解决了稳态振荡阶段和偏离跟踪方向的问题,能有效抑制电压和频率波动。
摘要:为提高可再生能源利用率,培育绿色港口,本文提出一种基于对偶分解混合整数线性规划的港口综合能源系统分布式能量管理策略。首先,针对港口综合能源系统各种异构设备呈现分布式特点,提出一种基于多态网络的港口综合能源系统,融合电力替代和能量转换设备,取代传统的单一IP协议。其次,考虑各类能量流的耦合,建立能量管理模型,保证港口综合能源系统的可靠运行。第三,针对港口综合能源系统的分布式特点,提出一种基于分布式对偶分解混合整数线性规划的港口综合能源系统能量管理策略。最后,通过不同场景的港口综合能源系统仿真算例,证明了所提策略的有效性,得到的能量管理结果与集中式算法相近。
摘要 —本文提出了一种新型的最优能源管理系统 (EMS) 算法,用于智能电气化铁路站的电动汽车 (EV) 充电,该算法采用可再生能源发电。与以前的铁路 EMS 方法不同,所提出的 EMS 协调了火车站电动汽车停车场的再生制动能量 (RBE)、可再生能源发电、电气化铁路需求和电动汽车充电需求。在瑞士库尔的一个实际火车站使用基于场景的方法进行的数值结果表明,所提出的算法可以有效地将火车站全年的预期每日运营成本降至最低。索引词 —电动汽车、能源管理、铁路系统、再生制动能量、可再生能源、混合整数线性规划。
摘要:在能源生产质量,降低污染和可持续发展方面,微电网(MGS)的主题是一个快速增长且非常有前途的研究领域。最重要的是,MG旨在大大提高未来电气分配网格的自主权,可持续性和可靠性。同时,考虑到分销系统,能源存储设备,电动汽车和消费组件的考虑,MGS能源管理的各个方面已得到广泛研究。此外,包括DC,AC或混合动力发电系统在内的网格体系结构,能源派遣问题建模,操作模式(连接岛或网格连接),MGS尺寸,模拟和解决优化方法以及其他方面的问题,以及对电气和计算机科学研究社区的极大兴趣主题提出。此外,《联合国气候变化和政府政策和激励措施》的《联合国框架公约》为大规模电动汽车(EV)部署铺平了道路。因此,已经进行了几项研究,以调查电动汽车在国家电力电网和未来MGS中的整合。特别探索了EV充电站的双向功率控制和能源管理。这些问题索引具有挑战性的研究主题,在大多数情况下仍在进行中。本文考虑了分布式能源产生(DER),储能系统(ESS),EV和负载,概述了MGS技术进步。它回顾了主要MGS体系结构,操作模式,尺寸和能源管理系统(EMS)和EVS集成。
摘要:插电式混合动力汽车(PHEV)配备多个动力源,为满足驾驶员的动力需求提供了额外的自由度,因此通过能量管理策略(EMS)合理分配各动力源的动力需求,使各动力源工作在效率区,对提高燃油经济性至关重要。本文提出一种基于软演员-评论家(SAC)算法和自动熵调节的无模型EMS,以平衡能量效率的优化和驾驶循环的适应性。将最大熵框架引入基于深度强化学习的能量管理,以提高探索内燃机(ICE)和电动机(EM)效率区间的性能。具体而言,自动熵调节框架提高了对驾驶循环的适应性。此外,通过从实车采集的数据进行了仿真验证。结果表明,引入自动熵调节可以有效提高车辆等效燃油经济性。与传统EMS相比,该EMS可节省4.37%的能源,并且能够适应不同的驾驶循环,并能将电池的荷电状态保持在参考值。
I. Ben Ali,M。Turki,J。Belhadj,Xavier Roboam。 独立无电池的PV/Wind驱动的咸水反渗透淡化系统的全身设计和能量管理。 可持续的能源技术和评估,2020,42,pp.100884。 10.1016/j.seta.2020.100884。 hal-02981480I. Ben Ali,M。Turki,J。Belhadj,Xavier Roboam。独立无电池的PV/Wind驱动的咸水反渗透淡化系统的全身设计和能量管理。可持续的能源技术和评估,2020,42,pp.100884。10.1016/j.seta.2020.100884。hal-02981480