基于某含冷热电联供工业园区的区域综合能源系统优化调度策略研究

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能源是人类生产生活的必要条件,过去粗放的用能习惯导致全球能源短缺、环境污染等问题日益凸显。为保障可持续发展,实现“双碳”目标,综合能源系统成为一种可以提高多能源利用效率,增加新能源消纳的新型能源生产消费形态。由于可再生能源的间歇性强,环境效益等多目标优化求解维度高等难点,综合能源系统的优化调度策略问题是亟待解决的关键问题之一。此外,由于可再生能源资源、气候、用能习惯等边界条件的地域差异极大,针对具体地区开展优化调度策略研究具有工程应用价值。本文将某含冷热电联供的工业园区区域综合能源系统选择为研究对象,将求解满足该系统经济性、环保性的优化调度策略做为研究目标。本文开展的主要工作如下:1.分析了某含冷热电联供工业园区的电网结构、负荷特性和自然资源特性。基于燃气轮机、光伏发电等发电单元,余热锅炉、燃气锅炉等制热单元,吸收式制冷机、电制冷机等制冷单元和蓄电池储能单元,构建了该含冷热电联供工业园区的区域综合能源系统模型。2.建立了以系统运行成本最低和污染物排放量最小为目标函数,考虑电、冷、热功率平衡与设备运行功率、爬坡速率等约束条件的综合能源系统多目标优化调度数学模型。考虑Nondominated Sorting Genetic Algorithms-II算法(NSGA-II)存在易陷入局部解,后期收敛速度慢等问题,提出一种基于NSGA-II算法,并融合移民算子、自适应遗传算法和乌鸦搜索算法的改进算法进行优化调度求解。通过对该区域综合能源系统夏季、冬季及过渡季典型日实例分析,经对比两种算法的求解结果发现,改进算法能有效避免陷入局部解,提升收敛速度,适用于求解综合能源系统多目标优化调度问题。
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