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考虑激励相容的不确定再制造绿色供应链研究

电子科技大学学报:社科版 2023年第5期25卷 105-112页

作者：王振叶春明郭健全上海理工大学上海200093

【目的/意义】在市场需求和废旧品回收质量水平不确定下,研究了激励相容理论下政府补贴对再制造绿色供应链的影响,以期寻找最优补贴政策和产品绿色度水平。【设计/方法】构建了考虑政府差异化补贴和产品绿色度的不确定再制造供应链系统... 详细信息

【目的/意义】在市场需求和废旧品回收质量水平不确定下,研究了激励相容理论下政府补贴对再制造绿色供应链的影响,以期寻找最优补贴政策和产品绿色度水平。【设计/方法】构建了考虑政府差异化补贴和产品绿色度的不确定再制造供应链系统成本模型,运用模糊机会约束法解决模型不确定因素,并运用粒子群算法和遗传算法寻找模型的近似最优解。【结论/发现】研究表明,再制造绿色供应链上的企业可以根据不同的需求制定最优的回收策略;当无政府补贴时,提高再制造绿色供应链的绿色度水平会增加成本,此时企业环保意愿较低;当政府基于激励相容理论实行差异化补贴时,提高再制造绿色供应链的绿色度水平的成本相对较低,从而有效提升企业环保意愿,实现政府和企业的目标相容,优化再制造绿色供应链。

关键词：不确定环境激励相容理论模糊机会约束规划政府补贴绿色度 PSO/GA算法

模糊环境下基于激励相容理论的再制造闭环供应链研究

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北京邮电大学学报（社会科学版） 2023年第1期25卷 50-60页

作者：郭健全王振上海理工大学管理学院上海200093

基于激励相容理论,在模糊市场需求和回收产品质量条件下,研究了考虑碳税和补贴的再制造闭环供应链系统总成本模型。为了研究该模型模糊因素,提出模糊机会约束规划方法。作为一个离散优化问题,使用遗传算法和粒子群优化来寻找实例近似最... 详细信息

基于激励相容理论,在模糊市场需求和回收产品质量条件下,研究了考虑碳税和补贴的再制造闭环供应链系统总成本模型。为了研究该模型模糊因素,提出模糊机会约束规划方法。作为一个离散优化问题,使用遗传算法和粒子群优化来寻找实例近似最优解。结果表明:在市场需求量和回收品质量水平的模糊环境下,总成本有不同的变化;政府仅设置补贴政策或碳税政策并不利于降低成本、减少碳排放量;当政府采取补贴和碳税双重政策时,废旧产品回收率提高,供应链的碳排放量以及总成本也有大幅度的下降。研究有助于企业在模糊环境中制订合理的生产计划,也有助于政府充分利用激励相容理论,指导企业减少碳排放量,提高回收率和再制造率。

关键词：模糊环境激励相容理论模糊机会约束规划政府补贴碳税 PSO/GA算法

考虑源荷不确定性的综合能源系统日前经济调度

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科学技术与工程 2021年第18期21卷 7537-7543页

作者：李红伟张翔周海林李茜王芮琪西南石油大学电气信息学院成都610500

针对可再生能源出力及负荷不确定性对综合能源系统日前经济调度的影响,基于由热电联产系统、储热、蓄电装置以及电锅炉等组成的电热综合能源系统,研究了考虑源荷不确定因素的日前经济调度问题。将系统中可再生能源出力以及电热负荷均用... 详细信息

针对可再生能源出力及负荷不确定性对综合能源系统日前经济调度的影响,基于由热电联产系统、储热、蓄电装置以及电锅炉等组成的电热综合能源系统,研究了考虑源荷不确定因素的日前经济调度问题。将系统中可再生能源出力以及电热负荷均用梯形模糊参数表示,构建了基于可信性理论的模糊机会约束规划优化调度模型;采用模糊机会约束的清晰等价类将含模糊参数的机会约束规划模型转化为确定性的混合整数规划模型,在Python环境中建模,利用Gurobi求解器求解。最后,通过算例分析了储能装置对于提高系统经济性的作用以及源荷不确定性程度、不同置信水平对系统运行成本的影响,验证了所提模型的有效性。

关键词：综合能源系统经济调度可信性模糊机会约束规划不确定性

基于居民用户调控潜力精细评估的台区侧灵活资源多目标日前优化调度

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供用电 2022年第9期39卷 42-50页

作者：张世帅陈毓春邵雪松张君之陈霄唐巍国网电力科学研究院北京100085 国网江苏省电力有限公司营销服务中心江苏南京210019 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 国网江苏省电力有限公司江苏南京210014

以空调和电热水器为代表的居民温控负荷和电动汽车是台区用户侧重要的灵活可调资源,具有较大的调控潜力。由于居民负荷的参数不尽相同,配电调度中心难以直接准确评估其调控响应潜力,导致调度计划与实际调度要求存在较大差异。针对上述问... 详细信息

以空调和电热水器为代表的居民温控负荷和电动汽车是台区用户侧重要的灵活可调资源,具有较大的调控潜力。由于居民负荷的参数不尽相同,配电调度中心难以直接准确评估其调控响应潜力,导致调度计划与实际调度要求存在较大差异。针对上述问题,构建了台区侧灵活资源协同调度框架,并建立各温控负荷和电动汽车聚合模型;提出了基于物理特征量分类聚合的灵活资源调控潜力精细评估方法;在此基础上,以电网削峰需求偏差最小和电网收益最大为目标,兼顾调峰目标和光伏出力的不确定性,建立了台区侧温控负荷和电动汽车灵活资源模糊机会约束多目标日前优化调度模型,并通过模糊约束条件清晰等价类转换实现模型求解。仿真结果表明该方法通过选择合适的权重系数可以实现电网调峰需求和经济利益的平衡,模糊机会约束规划置信水平取0.90时结果最优。

关键词：灵活资源功率聚合日前调度模糊机会约束规划配电台区

基于水足迹理论和多目标模糊规划的粮食作物种植结构优化和农业用水管理研究——以汉江流域为例

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安徽农业科学 2022年第11期50卷 187-193页

作者：涂家婷周敏华中科技大学公共管理学院湖北武汉430074

采用系统分析的方法,将水足迹理论、模糊机会约束规划(FCCP)和多目标规划模型(MOPM)整合到一个多目标模糊规划框架中,用于优化作物种植结构和农业用水管理,并分析其在不同可信度的有效性。该优化框架被应用于汉江流域,结果表明(在γ=0.5... 详细信息

采用系统分析的方法,将水足迹理论、模糊机会约束规划(FCCP)和多目标规划模型(MOPM)整合到一个多目标模糊规划框架中,用于优化作物种植结构和农业用水管理,并分析其在不同可信度的有效性。该优化框架被应用于汉江流域,结果表明(在γ=0.55),在汉江流域内,中部和东南部地区宜种植更多水稻,大部分地区宜减少小麦和玉米的种植面积;汉江流域内作物种植的经济效益将增加39%。中部和南部地区的绿色和蓝色水足迹将增加,西北部地区的灰色水足迹将减少;汉江流域内水生产力将提高12%,灰水足迹将减少11%;在不同的可信度水平下,优化的作物种植结构都可以有效地实现经济、水生产力和污染控制目标,帮助汉江流域实现更好的农业水资源管理,促进农业生产的可持续发展。

关键词：水足迹理论模糊机会约束规划多目标规划模型作物种植结构优化农业用水管理

基于可信性理论的含风电场电力系统动态经济调度

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中国电机工程学报 2011年第S1期31卷 12-18页

作者：艾欣刘晓华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

由于隶属度函数不具有自对偶性,传统模糊论进行置信水平下的调度决策时遇到困难。该文结合可信性理论和模糊机会约束规划,考虑风电预测误差的模糊性,研究了模糊置信水平下的动态经济调度问题。在模型建立上,推导了模糊风电预测误差的可... 详细信息

由于隶属度函数不具有自对偶性,传统模糊论进行置信水平下的调度决策时遇到困难。该文结合可信性理论和模糊机会约束规划,考虑风电预测误差的模糊性,研究了模糊置信水平下的动态经济调度问题。在模型建立上,推导了模糊风电预测误差的可信性分布函数模型,利用机会约束给出模糊置信水平下的调度可行域,由于采用可信性分布作为测度函数,保证了可行域能够覆盖置信水平下的模糊事件集合,确保不确定调度的优化解落在可信解空间。在解法上,将模糊机会约束条件转化为其清晰等价类,避免模糊模拟导致的模型求解效率降低,由于在目标函数中考虑了阀点效应,采用混沌粒子群算法求解。基于该文方法,给出10机含风电场系统的动态优化调度方案并进行了有关分析。

关键词：动态经济调度可信性理论风力发电阀点效应模糊机会约束规划混沌粒子群算法

含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度与碳排放分析

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含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度与碳排放分析

作者：钱朝飞广西大学

学位级别：硕士

“碳达峰、碳中和”是全球大势所趋。在“双碳”目标驱动下,我国鼓励大力发展绿色能源。风能作为零排放的清洁能源,风力发电已被广泛应用。但风电自身的间歇性、随机性和反调峰特性限制了风电并网消纳,进而出现大量弃风,使风能未能得到... 详细信息

“碳达峰、碳中和”是全球大势所趋。在“双碳”目标驱动下,我国鼓励大力发展绿色能源。风能作为零排放的清洁能源,风力发电已被广泛应用。但风电自身的间歇性、随机性和反调峰特性限制了风电并网消纳,进而出现大量弃风,使风能未能得到充分利用。氢能作为清洁的二次能源,能量密度高、容量大、储量丰富,在综合能源系统中利用弃风制氢可以从源头上减少碳排放,实现风能的多途径就近高效利用。同时,储能技术是实现多能融合、跨能源网络协同优化的重要媒介。在此背景下,本文提出了含风电制氢及多储能的综合能源系统优化调度方法,考虑氢-冷-热-电多种储能的联合优化以及负荷需求响应,对系统碳排放情况进行分析,并研究了风电出力和负荷不确定性对系统的影响。具体研究内容如下:(1)从电源侧角度,分析了能量枢纽的概念,建立了含风电制氢及多储能的综合能源系统结构,从能量供应、能量转换、能量存储和能量分配四个方面对综合能源系统进行建模;从负荷侧角度,考虑了价格型需求响应与激励型需求响应对系统的影响,对基于实时电价和可中断负荷的需求响应进行建模。(2)为了使更多风能并入电网,减少碳排放量,在需求响应策略下,提出了含风电制氢及多储能的综合能源系统低碳经济调度模型。该模型以最大化运行利润为目标,引入弃风惩罚成本以处理弃风行为,综合考虑总售能收入、能源消耗成本、碳排放成本、制氢成本和可中断负荷补偿成本,同时兼顾功率平衡以及机组设备运行等约束,优化各机组出力与电负荷曲线。仿真算例对5种场景下系统的调度结果、风电消纳水平、碳排放量进行分析。同时,计算并比较了氢燃料电池汽车和燃油汽车行驶同公里数下的碳排放量,以量化使用氢燃料电池汽车节约的社会碳排放。算例结果表明:含风电制氢及多储能的综合能源系统在增加风电消纳的同时提高了系统经济性,降低了碳排放,有利于实现“双碳”目标。(3)为了研究风电出力和负荷不确定性对系统的影响,提出了基于模糊机会约束的综合能源系统日前经济调度模型。该模型以系统的日运行利润最大为目标,将风电出力和负荷不确定性用模糊变量来表示,采用模糊机会约束的清晰等价类形式,将含有模糊变量的模型转换为确定性的混合整数线性规划模型,调用Gurobi求解器对模型进行求解。算例结果表明:通过调整合理的置信水平和模糊度,可以使系统在可接受运行风险下达到最优的经济性能。

关键词：综合能源系统风电制氢多储能风电消纳碳排放需求响应模糊机会约束规划

不确定环境下热冷加工铸造生产计划与调度集成优化研究

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不确定环境下热冷加工铸造生产计划与调度集成优化研究

作者：刘家毅武汉理工大学

学位级别：硕士

热冷加工铸造是包含热加工和冷加工两种工艺类型的铸造,由于其生产模式更适合复杂多变的市场需求,不少铸造企业正由单一的铸造生产转型为热冷加工铸造生产,然而热冷加工铸造生产过程中存在着多重不确定因素,这使得热冷加工铸造企业难以... 详细信息

热冷加工铸造是包含热加工和冷加工两种工艺类型的铸造,由于其生产模式更适合复杂多变的市场需求,不少铸造企业正由单一的铸造生产转型为热冷加工铸造生产,然而热冷加工铸造生产过程中存在着多重不确定因素,这使得热冷加工铸造企业难以制定稳定、高效的生产决策,如何在不确定环境下制定稳定、高效的热冷加工铸造全流程生产决策成为铸造企业提升自身竞争力的关键因素。为此,本文考虑多重不确定因素,对热冷加工铸造生产决策过程中的“生产计划”与“生产调度”进行研究,主要内容如下:首先,分析了热冷加工铸造生产全流程及特点,对生产系统中的不确定因素进行分类,介绍了不确定因素的数学描述方法,总结了生产计划与生产调度集成优化方法,确定了本文采用“双层规划法”进行热冷加工铸造全流程生产计划与调度集成优化的基本思路。其次,研究了不确定环境下热冷加工铸造生产计划问题,总结了影响生产计划制定的不确定因素,并使用三角模糊数对其进行描述,基于机会约束规划理论,建立了不确定环境下以优化总成本为目标的模糊机会约束规划模型,针对该模型中存在不确定参数的特点,设计了一种基于模糊模拟、神经网络、改进遗传算法的混合求解框架,最后通过仿真实验验证了混合框架求解模糊机会约束规划模型的有效性。然后,研究了热冷加工铸造全流程生产调度问题,针对铸件生产过程中热加工与冷加工所呈现的不同加工形式,建立了一个热冷加工铸造全流程生产调度模型,针对铸件生产过程中热加工与冷加工有机组合的特点,设计了自适应的调度规则,并对经典布谷鸟算法进行改进,使其能高效求解该模型,最后通过仿真实验验证了调度规则以及改进布谷鸟算法的有效性和优越性。最后,基于上述研究成果,深入研究了不确定环境下热冷加工铸造生产计划与调度集成优化问题,建立了一个双层集成优化模型,并设计了一种迭代求解框架和生产计划调整策略。最后通过一个真实的铸造企业案例,验证了集成优化模型和迭代求解框架的有效性。

关键词：热冷加工铸造模糊机会约束规划生产计划与调度集成优化智能优化算法

考虑源荷不确定性的综合能源系统运行优化研究

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考虑源荷不确定性的综合能源系统运行优化研究

作者：郑豪丰宁夏大学

学位级别：硕士

综合能源系统（Integrated Energy System,IES）通过集成电、热和气等多种能源形式,实现了不同能源之间的转化、协调和互补,提高了能源利用效率和可再生能源消纳能力,对能源结构的优化有着重要意义。同时,风电功率、负荷需求等源荷不确... 详细信息

综合能源系统（Integrated Energy System,IES）通过集成电、热和气等多种能源形式,实现了不同能源之间的转化、协调和互补,提高了能源利用效率和可再生能源消纳能力,对能源结构的优化有着重要意义。同时,风电功率、负荷需求等源荷不确定性对IES的运行优化有着重要影响。在此背景下,对考虑源荷不确定性的IES运行优化开展了相关研究,并进行下述研究。研究IES的基本架构和数学模型。首先,构建含电、热和气等多种能源形式的IES框架;其次,分析IES内电力系统、区域供热系统和天然气系统的数学模型;最后,进一步分析IES内能源设备的数学模型,如风力发电装置、热电联产系统等能源转换设备和蓄电池装置和储热罐等能源存储设备。通过研究和分析IES架构、能源网络和能源设备数学模型,为IES运行优化提供了理论基础。提出考虑区域供热系统热特性和源荷不确定性的电-热综合能源系统调度策略。首先,考虑区域供热系统热特性,表现为供热网络储热特性和建筑物热惯性,建立了电-热综合能源系统调度模型;其次,考虑了风电功率和负荷需求不确定性,并采用模糊机会约束规划处理不确定性,建立了基于模糊机会约束的电-热综合能源系统调度模型;最后,通过算例对所提调度策略进行验证。结果表明:所提调度策略有效地提升了系统经济性和消纳风电能力,同时,通过考虑源荷不确定性,决策者可以制定出系统在一定风险下经济成本最小的调度策略,该调度策略相较于确定性调度考虑系统在恶劣情形下的运行,保证了系统的稳定运行。提出考虑源荷不确定性的电-气综合能源系统分布式调度策略。首先,针对不同能源系统分属不同管理机构,以及在联合调度时只需交互耦合设备运行数据的特点,以电-气综合能源系统作为研究对象,建立了以燃气轮机为耦合设备的电-气集中式调度模型,并采用交替方向乘子法（Alternating Direction Multiplier Method,ADMM）将集中式调度进一步转化为分布式调度模型;其次,在分布式调度的基础上考虑风电功率和电负荷需求不确定性,建立了考虑源荷不确定性的电-气分布式调度模型;最后,以修改的IEEE RTS 24节点电力系统和比利时20节点天然气系统构建电-气互联系统进行算例验证。结果表明:分布式调度在保证系统经济性的基础上,降低了不同能源系统与总调度中心之间信息的交互量,保障了能源系统内设备数据的隐私性。同时,在分布式调度的基础上结合源荷不确定性,该调度结果相较于确定性调度,保证了系统的稳定运行。提出基于HWES-TCN电力负荷预测模型的综合能源系统调度策略。电负荷需求不确定性一定程度上取决于预测模型的预测误差,因此,可以通过建立高精度预测模型降低电负荷需求不确定性。首先,提出基于 Holt-Winters 指数平滑的特征组合（Feature Combination based on Holt-Winters Exponential Smoothing,HWES）,并结合时间卷积网络（Temporal Convolution Network,TCN）,搭建了 HWES-TCN短期电力负荷预测框架;其次,结合前文所建立的IES调度模型,并将HWES-TCN的预测结果作为调度日内的预测电负荷需求,建立了基于HWES-TCN的综合能源系统调度模型;最后,通过算例对所提方法进行验证。结果表明:高精度预测模型的预测结果更加接近于真实负荷,基于该模型预测结果制订的调度计划更加符合真实情形,保证了调度计划的可靠性。

关键词：综合能源系统不确定性模糊机会约束规划交替方向乘子法负荷预测