CN108470314A - 一种能量枢纽的综合指标设计方法 - Google Patents

一种能量枢纽的综合指标设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108470314A
CN108470314A CN201810223911.9A CN201810223911A CN108470314A CN 108470314 A CN108470314 A CN 108470314A CN 201810223911 A CN201810223911 A CN 201810223911A CN 108470314 A CN108470314 A CN 108470314A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy
cost
overall target
design method
target design
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810223911.9A
Other languages
English (en)
Inventor
朱永强
张璐
刘康
赵娜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201810223911.9A priority Critical patent/CN108470314A/zh
Publication of CN108470314A publication Critical patent/CN108470314A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

本发明涉及一种能量枢纽的综合指标设计方法。以涵盖经济成本以及环境、社会成本的最低综合成本为目标，综合考虑能量枢纽中各转化设备以及储能装置的安装费用、维护运行费用和运行年限，以及各装换设备的碳排放量、各污染物的环境污染值，在满足能量枢纽本身的运行等式约束和能源供给转化响应策略的条件下，规划能量枢纽的最低综合成本。

Description

一种能量枢纽的综合指标设计方法
技术领域
本发明涉及微网及能源互联网，特别是涉及一种能量枢纽的综合指标设计方法。
背景技术
随着化石能源的日渐枯竭，以及其燃烧所导致的环境污染，进行能源革命已经提上了各国的日程。而能源互联网借助分布式动态能量管理系统实现对于分布式能源设备进行的宽领域优化协调控制，最终达到电、热、气等各种不同能源的互补，提升能源使用效率的目的。能量枢纽则是综合能源系统抽象化、数学化的最简方式。
现阶段，小型能源互联网的规划设计已初见成效。在分布式电源规划方面，有只从发电厂商为达到最大收益而建立的单目标优化模型；有考虑环境效益等其他方面而建立的多目标优化模型，但没有考虑风光等新能源发电的不确定性以及负荷不确定性等方面。而且大多将重点放在分布式电源的定容选址上，并未对能源互联网的多能如何协调互补深入研究。
发明内容
本发明的重点研究了区域小型能源互联网的优化设计问题，提供一种能量枢纽的计及经济成本和社会环境成本的综合规划指标。
所述的能量枢纽的综合指标包括经济建设成本C 1 ，社会环境成本C 2 ，剩余成本Q re 。以min{ C 1 + C 2 -Q re }为优化目标利用遗传算法优化求解，最终确定能量枢纽内的设备安装及运行方案；
其中经济建设成本C 1 为：
C I 为设备的一次投资费用，C COM 为设备的运行维护费用；
；
其中α i 为第i种设备的单位投资费用，S i 为第i种设备的安装容量；
；
表示第t年的费用转化为当前价值，ε为贴现率，T为规划运行年，S i ，T i 分别为第i种能量转换设备的安装容量、年发电小时数；E F,i 为单位功率的燃料费用，E OM,i 为单位容量的维护费用。
社会环境成本C 2 为：
其中，λ i 为第i种能量转换设备的功率因数；K为污染物类型数目；Q i,k 为第i种设备的第k种污染气体排放量;V i,k ，F i,k 分别为污染气体的单位环境价值和罚款金额。
剩余成本Q re 为：
。
上述变量满足能量枢纽自身的等式约束：
以及能源供给转化响应策略：
按照上述能量枢纽的指标，利用遗传算法对进行规化。
本发明的有益效果是，在能量枢纽概念的基础上，建立了计及经济、社会、环境等多方面成本的综合优化目标函数，并采用改进的遗传算法求解模型。
附图说明
图1是本发明中能量枢纽的规划求解流程图。
具体实施方式
所述的能量枢纽的综合指标包括经济建设成本C 1 ，社会环境成本C 2 ，剩余成本Q re 。以min{ C 1 + C 2 -Q re }为优化目标利用遗传算法优化求解，最终确定能量枢纽内的设备安装及运行方案。
其中经济建设成本C 1 为：；
C I 为设备的一次投资费用，C COM 为设备的运行维护费用；
；
其中α i 为第i种设备的单位投资费用，S i 为第i种设备的安装容量；
；
表示将第t年的费用转化为当前价值，ε为贴现率，T为规划运行年，S i ，T i 分别为第i种能量转换设备的安装容量、年发电小时数；E F,i 为单位功率的燃料费用，E OM,i 为单位容量的维护费用。
社会环境成本C 2 为：。
；
其中，λ i 分别为第i种能量转换设备的功率因数；K为污染物类型数目；Q i,k 为第i种设备的第k种污染气体排放量;V i,k ，F i,k 分别为污染气体的单位环境价值和罚款金额。
剩余成本Q re 为：
。
上述变量满足能量枢纽自身的等式约束：
以及能源供给转化响应策略：
。
按照上述能量枢纽的指标，利用遗传算法对进行规化。
以上所述仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。

Claims (6)

1.一种能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于：所述的能量枢纽的综合指标包括经济建设成本C 1 ，社会环境成本C 2 ，剩余成本Q re ；以min{C 1 +C 2 -Q re }为优化目标，利用遗传算法优化求解，最终确定能量枢纽内的设备安装及运行方案。
2.根据权利要求1所述的能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于：所述的经济建设成本C 1 为：
其中，C I 为设备的一次投资费用，C COM 为设备的运行维护费用；
α i 为第i种设备的单位投资费用，S i 为第i种设备的安装容量；
表示将第t年的费用转化为当前价值，ε为贴现率，T为规划运行年，S i ，T i 分别为第种能量转换设备的安装容量、年发电小时数；E F，i 为单位功率的燃料费用，E OM，i 为单位容量的维护费用。
3.根据权利要求1所述的能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于：所述的社会环境成本C 2 为：
其中，λ i 为第i种能量转换设备的功率因数；K为污染物类型数目；Q i,k 为第i种设备的第k种污染气体排放量；V i,k ，F i,k 分别为污染气体的单位环境价值和罚款金额。
4.根据权利要求1所述的能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于：所述的剩余成本Q re 为：
。
5.根据权利要求1所述的能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于：上述变量满足能量枢纽自身的等式约束：
以及能源供给转化响应策略:
。
6.根据权利要求1所述的能量枢纽的综合指标设计方法，其特征在于，按照上述能量枢纽的指标，可以利用遗传算法对进行规化。
CN201810223911.9A 2018-03-19 2018-03-19 一种能量枢纽的综合指标设计方法 Pending CN108470314A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810223911.9A CN108470314A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种能量枢纽的综合指标设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810223911.9A CN108470314A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种能量枢纽的综合指标设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108470314A true CN108470314A (zh) 2018-08-31

Family

ID=63264482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810223911.9A Pending CN108470314A (zh) 2018-03-19 2018-03-19 一种能量枢纽的综合指标设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108470314A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109859072A (zh) * 2019-03-06 2019-06-07 华北电力大学 一种高校综合能源系统规划方法
CN110197300A (zh) * 2019-05-27 2019-09-03 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 基于年综合费用最小的经开区综合能源系统规划方法
CN112580994A (zh) * 2020-12-23 2021-03-30 华北电力大学 含分布式能源接入的园区综合能源系统规划方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109859072A (zh) * 2019-03-06 2019-06-07 华北电力大学 一种高校综合能源系统规划方法
CN110197300A (zh) * 2019-05-27 2019-09-03 国网浙江省电力有限公司温州供电公司 基于年综合费用最小的经开区综合能源系统规划方法
CN112580994A (zh) * 2020-12-23 2021-03-30 华北电力大学 含分布式能源接入的园区综合能源系统规划方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lu et al. India’s potential for integrating solar and on-and offshore wind power into its energy system
Ebrahimi et al. California end-use electrification impacts on carbon neutrality and clean air
Bandyopadhyay Design and optimization of isolated energy systems through pinch analysis
CN109103926A (zh) 基于多辐照特性年气象场景的光伏发电接纳能力计算方法
CN106773704A (zh) 多系统联合优化调度方法及装置
Lunz et al. Scenario-based comparative assessment of potential future electricity systems–A new methodological approach using Germany in 2050 as an example
Badami et al. Optimising energy flows and synergies between energy networks
Raza et al. Transition from fossilized to defossilized energy system in Pakistan
Shamsi et al. Five-year technology selection optimization to achieve specific CO2 emission reduction targets
CN108470314A (zh) 一种能量枢纽的综合指标设计方法
CN107967560A (zh) 多能互补分布式能源系统的评价方法、装置、设备和介质
CN105656026A (zh) 可再生能源的设备建设资源配置方法和系统
Song et al. A fuzzy‐based multi‐objective robust optimization model for a regional hybrid energy system considering uncertainty
Pfluger et al. Impact of renewable energies on conventional power generation technologies and infrastructures from a long-term least-cost perspective
Song et al. Deep decarbonization of the Indian economy: 2050 prospects for wind, solar, and green hydrogen
Koivunen et al. Contributing factors for electricity storage in a carbon‐free power system
Ho et al. Optimal operation of a distributed energy generation system for a sustainable palm oil-based eco-community
Schreiber et al. Optimal energy portfolios in the electricity sector: Trade-offs and interplay between different flexibility options
Engstam et al. Grid-supported electrolytic hydrogen production: Cost and climate impact using dynamic emission factors
Cannata et al. Multi-objective optimization of urban microgrid energy supply according to economic and environmental criteria
Mallah Nuclear energy option for energy security and sustainable development in India
Allena-Ozolina et al. Integrated MARKAL-EFOM System (TIMES) model for energy sector modelling
Karimanzira et al. Optimal utilization of renewable energy in aquaponic systems
CN110097235B (zh) 一种联合发电的调度优化方法、装置和介质
Gil Mena et al. Online Load-Scheduling Strategy and Sizing Optimization for a Stand-Alone Hybrid System

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180831