低碳動態(tài)電—氣最優(yōu)能流的加速凸分散優(yōu)化求解
發(fā)布時間:2021-11-02 08:24
在綜合能源系統(tǒng)背景下,提出一種計及碳交易機制的低碳動態(tài)電—氣最優(yōu)能流模型?紤]到氣流傳輸?shù)难舆t特性,采用時空偏微分方程精確描述氣流動態(tài)。此外,該模型引入一種碳交易機制以充分發(fā)揮電—氣互聯(lián)系統(tǒng)的經(jīng)濟與低碳效益。為實現(xiàn)電—氣互聯(lián)網(wǎng)絡的分散優(yōu)化并得到一個可靠的高質量解,提出兩種內(nèi)外層相協(xié)調的凸分散優(yōu)化方法——罰凸凹過程(PCCP)-Benders和PCCP-交替方向乘子算法(ADMM)。在此凸分散優(yōu)化框架下,外層優(yōu)化基于一種PCCP將非凸氣流動態(tài)凸化成一個迭代的二階錐規(guī)劃,而內(nèi)層優(yōu)化分別基于Benders分解和ADMM求解外層PCCP迭代的每一步。最后,通過算例仿真對比分析了上述兩種凸分散優(yōu)化算法的計算性能,并詳細分析了碳交易成本對系統(tǒng)運行的影響,所得結果驗證了文中模型及算法的有效性。
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動化. 2019,43(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 低碳動態(tài)電—氣最優(yōu)能流模型
1.1 優(yōu)化目標
1.2 電力網(wǎng)絡模型
1.3 天然氣網(wǎng)絡動態(tài)模型
1)管道氣流動態(tài)方程
2)管存平衡
3)含加壓站管道約束
4)變量上下限約束
5)儲氣罐容量方程
6)節(jié)點流量平衡方程
1.4 電—氣耦合約束
2 凸分散優(yōu)化算法
2.1 外層PCCP
2.2 內(nèi)層電氣分解算法
2.2.1 Benders分解算法
2.2.2 ADMM分解算法
2.3 凸分散優(yōu)化算法的加速策略
3 算例分析
3.1 算例說明
3.2 算法性能分析
3.2.1 參數(shù)設置對算法性能的影響
1)懲罰因子初始值ρ0影響
2)動態(tài)調整系數(shù)vc的影響
3.2.2 算法迭代過程分析
3.2.3 集中優(yōu)化與分散優(yōu)化的結果比較
3.3 模型優(yōu)化運行結果
3.4 碳交易價格對低碳經(jīng)濟運行的影響
4 結語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于碳交易的電—熱—氣綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟調度[J]. 秦婷,劉懷東,王錦橋,馮志強,方偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(14)
[2]A comprehensive review of Energy Internet: basic concept,operation and planning methods, and research prospects[J]. Yijia CAO,Qiang LI,Yi TAN,Yong LI,Yuanyang CHEN,Xia SHAO,Yao ZOU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[3]采用Benders分解含機組禁止運行區(qū)間的安全約束最優(yōu)潮流[J]. 晏鳴宇,張伊寧,艾小猛,何宇斌,文勁宇. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(06)
[4]多能互補、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)關鍵技術及挑戰(zhàn)[J]. 艾芊,郝然. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[5]計及電轉氣運行成本的綜合能源系統(tǒng)多目標日前優(yōu)化調度[J]. 董帥,王成福,梁軍,董曉明,梁正堂,李華東. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[6]一種考慮天然氣系統(tǒng)動態(tài)過程的氣電聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化運行模型[J]. 艾小猛,方家琨,徐沈智,文勁宇. 電網(wǎng)技術. 2018(02)
[7]基于Benders分解的獨立型微電網(wǎng)魯棒優(yōu)化容量配置模型[J]. 劉思夷,趙波,汪湘晉,邱海峰,林湘寧. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(21)
[8]計及電轉氣的電–氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)削峰填谷研究[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強,臧海祥,陳勝,陳霜. 中國電機工程學報. 2017(16)
[9]基于串行和并行ADMM算法的電—氣能量流分布式協(xié)同優(yōu)化[J]. 瞿小斌,文云峰,葉希,李文沅. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(04)
[10]考慮天然氣網(wǎng)絡狀態(tài)的電力–天然氣區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析[J]. 王偉亮,王丹,賈宏杰,陳沼宇,郭炳慶,周海明,范孟華. 中國電機工程學報. 2017(05)
博士論文
[1]機組組合基于Benders分解與割平面的方法及約束優(yōu)化SQP算法研究[D]. 鄭海艷.廣西大學 2015
本文編號:3471684
【文章來源】:電力系統(tǒng)自動化. 2019,43(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:10 頁
【文章目錄】:
0 引言
1 低碳動態(tài)電—氣最優(yōu)能流模型
1.1 優(yōu)化目標
1.2 電力網(wǎng)絡模型
1.3 天然氣網(wǎng)絡動態(tài)模型
1)管道氣流動態(tài)方程
2)管存平衡
3)含加壓站管道約束
4)變量上下限約束
5)儲氣罐容量方程
6)節(jié)點流量平衡方程
1.4 電—氣耦合約束
2 凸分散優(yōu)化算法
2.1 外層PCCP
2.2 內(nèi)層電氣分解算法
2.2.1 Benders分解算法
2.2.2 ADMM分解算法
2.3 凸分散優(yōu)化算法的加速策略
3 算例分析
3.1 算例說明
3.2 算法性能分析
3.2.1 參數(shù)設置對算法性能的影響
1)懲罰因子初始值ρ0影響
2)動態(tài)調整系數(shù)vc的影響
3.2.2 算法迭代過程分析
3.2.3 集中優(yōu)化與分散優(yōu)化的結果比較
3.3 模型優(yōu)化運行結果
3.4 碳交易價格對低碳經(jīng)濟運行的影響
4 結語
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于碳交易的電—熱—氣綜合能源系統(tǒng)低碳經(jīng)濟調度[J]. 秦婷,劉懷東,王錦橋,馮志強,方偉. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(14)
[2]A comprehensive review of Energy Internet: basic concept,operation and planning methods, and research prospects[J]. Yijia CAO,Qiang LI,Yi TAN,Yong LI,Yuanyang CHEN,Xia SHAO,Yao ZOU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[3]采用Benders分解含機組禁止運行區(qū)間的安全約束最優(yōu)潮流[J]. 晏鳴宇,張伊寧,艾小猛,何宇斌,文勁宇. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(06)
[4]多能互補、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)關鍵技術及挑戰(zhàn)[J]. 艾芊,郝然. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[5]計及電轉氣運行成本的綜合能源系統(tǒng)多目標日前優(yōu)化調度[J]. 董帥,王成福,梁軍,董曉明,梁正堂,李華東. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[6]一種考慮天然氣系統(tǒng)動態(tài)過程的氣電聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化運行模型[J]. 艾小猛,方家琨,徐沈智,文勁宇. 電網(wǎng)技術. 2018(02)
[7]基于Benders分解的獨立型微電網(wǎng)魯棒優(yōu)化容量配置模型[J]. 劉思夷,趙波,汪湘晉,邱海峰,林湘寧. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(21)
[8]計及電轉氣的電–氣互聯(lián)綜合能源系統(tǒng)削峰填谷研究[J]. 衛(wèi)志農(nóng),張思德,孫國強,臧海祥,陳勝,陳霜. 中國電機工程學報. 2017(16)
[9]基于串行和并行ADMM算法的電—氣能量流分布式協(xié)同優(yōu)化[J]. 瞿小斌,文云峰,葉希,李文沅. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(04)
[10]考慮天然氣網(wǎng)絡狀態(tài)的電力–天然氣區(qū)域綜合能源系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析[J]. 王偉亮,王丹,賈宏杰,陳沼宇,郭炳慶,周海明,范孟華. 中國電機工程學報. 2017(05)
博士論文
[1]機組組合基于Benders分解與割平面的方法及約束優(yōu)化SQP算法研究[D]. 鄭海艷.廣西大學 2015
本文編號:3471684
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