文献综述(或调研报告):
针对综合能源系统,文献[1]指出,能源互联网的发展目标是能源市场化、能源高效化和能源绿色化,主要理念是开放、互联、以用户为中心、分布式、共享和对等,基本架构大致可分为“能源系统的类互联网化”和“互联网 ”两层。文献[2]分析了多能源系统理论与方法研究框架,在此基础上建立了多能耦合元件模型、能量枢纽模型和能源网络模型,然后综述了面向新能源消纳的多能源系统的关键研究点,总结了面向可再生能源消纳的多能源系统关键科学问题。文献[3]选取能源互联网在多能互补集成优化方面的关键技术为研究对象,以多能流混合建模为基础,对多能系统规划、智能调控、协同控制与互动、综合评估、系统信息安全与通信及能源交易和商业服务运行模式等关键技术和挑战进行了归纳,并对未来能源系统在多能互补优化方面的研究进行展望。
对于综合能源系统的运行优化,文献[4]指出,综合能源系统运行优化的过程实际是一个能源综合调度的过程,其需要考虑的能源种类、约束条件和目标函数更为复杂,并且需要科学地平衡多种利益关系并考虑更多因素的影响。文献[5]针对冷热电联供系统提出了母线式结构,选取电气、烟气、蒸汽、热水、空气作为基本母线,与源、负荷、储能和能量转换装置联接形成微能源网,建立了日前动态经济优化调度的0-1混合整数线性规划模型。文献[6]采用拉丁超立方采样和场景削减对可再生电源出力的随机性进行建模,建立了包含能源转换设备、能源储存设备在内的区域综合能源系统模型,揭示了可再生能源的波动性对区域综合能源系统运行优化的影响。文献[7]在分析典型冷热电联供型微网供能结构的基础上,研究供用储设备间的冷热电能流动关系和设备的数学模型,建立了考虑微网间电能交互的冷热电联供型多微网系统优化经济调度模型。文献[8]将冷热电联供型多微网和主动配电网作为两个不同的利益主体,划分为局部调度层和区域调度层,采用双层优化方法,建立不同的优化目标函数,将联络线电功率作为两者的耦合变量,并使用目标级联法来解决分布式层次结构间协调问题。文献[9]建立了多能产业园区的双层组合优化经济调度模型,上层为环境约束下新型城镇配电网成本优化,下层为多能园区运行和低碳成本优化,并采用原-对偶路径跟踪内点法及序列二次规划算法进行求解。
关于共享储能系统,文献[10]说明了共享储能系统的基本结构和运行方式,各微网通过断路器以及AC/DC模块接入直流母线,然后通过DC/DC模块以及DC隔离器与电池进行连接,其中,负责能量转换的AC/DC模块和DC/DC模块均为双向转换器,而共享储能系统的运行方式如下:首先,各微网根据功率缺额或功率盈余,把各自所需的或须消纳的功率值传输到直流母线,从而得到总的缺额或盈余的功率值,然后决定电池的充放电策略以及充放电功率,以维持ESS直流母线的功率平衡。文献[11]提出了一种考虑储能电站服务的冷热电多微网系统日前优化调度方法,将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统优化调度,通过协调微网与储能电站间的交互功率,实现微网内冷热电负荷功率平衡和运行经济成本最优。
针对条件风险价值,文献[12]指出,条件风险价值可分析不同置信水平下系统所面临的潜在风险的平均分布情况,是研究不确定性所带来的风险的常用方法,针对供能设备和负荷的不确定性进行建模,基于拉丁超立方抽样和场景削减进行不确定性场景生成,并给出了条件风险价值的计算方法,以及基于条件风险价值的数学模型。文献[13]同样使用条件风险价值来进行风险规避,在进行不确定性场景生成后,将条件风险价值和所有场景的期望总成本通过线性组合的方式实现共同优化,并引入风险系数来衡量风险偏好程度,控制系统运行成本介于期望成本和条件风险价值之间。
关于多主体的利益均衡,文献[14]采用基于合作博弈理论的核心法和夏普利算法来处理主体间效益分配问题,建立了电厂收益分配模型和其他主体间效益分配模型,考虑了电厂之间以及输电主体、受电主体之间的效益分配。文献[15]运用博弈论构建了基于多人合作对策的互联电网合作对策模型,并采用Shapley值法、核心法和简化的MCRS法等分配方式进行了算例分析,结果表明,合作对策模型可以更好地体现各合作电网之间的相互影响,分配结果较传统方法更为合理,可以较好地应用于互联电网电力交易的优化决策。文献[16]探讨了最小核心法、Nash-Harsanyi谈判模型、二次规划法以及Shapley值法等n人合作对策模型在收益或费用分配中的应用,并结合实例对这四种方法进行了对比,模型理论比较成熟,求解方法简单可靠,特别是Shapley值方法,是一种理想的收益或费用分配方法。
参考文献:
[1]孙宏斌,郭庆来,潘昭光.能源互联网:理念、架构与前沿展望[J].电力系统自动化,2015,39(19):1-8.
[2]杨经纬,张宁,王毅,康重庆.面向可再生能源消纳的多能源系统:述评与展望[J].电力系统自动化,2018,42(04):11-24.
[3]艾芊,郝然.多能互补、集成优化能源系统关键技术及挑战[J].电力系统自动化,2018,42(04):2-10 46.
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