计及源荷不确定性的综合能源生产单元运行调度与容量配置两阶段随机优化

作     者：左逢源 张玉琼 赵强 孙立 ZUO Fengyuan;ZHANG Yuqiong;ZHAO Qiang;SUN Li

作者机构：大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院)江苏省南京市210018 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2022年第42卷第22期

页      面：8205-8214页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家电网有限公司总部科技项目(SGJSJY00FKJS2100121):面向“碳中和”目标的综合能源生产单元可行性研究 

主　　题：综合能源生产单元 混合整数线性规划 蒙特卡洛方法 容量配置 两阶段随机优化 

摘      要：为应对源端可再生能源及荷端负荷需求的随机性波动对综合能源生产单元(integratedenergyproductionunit,IEPU)运行调度及容量配置问题带来的挑战,该文提出一种两阶段随机优化方法。首先,在底层运行优化问题中,通过建立各设备模型及约束条件,提出基于混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)的最小成本求解方法;其次,利用蒙特卡洛模拟生成多种随机场景,确定系统在给定容量配置条件下的成本期望;最后,在顶层容量配置优化问题中,以系统容量为决策变量,采用遗传算法调用蒙特卡洛模拟及MILP运行优化算法,实现使IEPU系统全生命周期成本最小的最优容量配置。优化结果表明:底层运行优化中储气的接入使弃光量和碳排放量分别减少5.49%和0.35%,顶层计及源荷不确定性的电力设备容量提升20%左右,更加接近实际场景,验证了所提出方法的有效性。结合参数灵敏度分析,可为IEPU系统的规模化设计提供参考。