为高效利用园区综合能源系统(park-level integrated energy system,PIES)中源荷侧资源,并兼顾PIES中各主体的运行效益,提出了一种考虑风光不确定和阶梯式需求响应的园区综合能源系统博弈优化运行策略。首先,对于源侧风光不确定性问题,采用蒙特卡洛法进行随机场景生成并利用k-means聚类和同步回代法对场景进行缩减;其次,在荷侧考虑用户阶梯式需求响应基础上,以园区运营商和用户聚合商效益最大化为目标,建立PIES主从博弈优化调度模型;最后,同时利用遗传算法和CPLEX求解器在MATLAB中进行仿真验证。算例结果表明,所提优化策略可以有效提高园区运营商和用户的效益。
建立了一种基于多能潮流-碳流耦合及碳-电市场协同的综合能源园区(PIES)两阶段低碳优化调度模型。研究了基于统一能源母线结构的综合能源型园区(park-level integrated energy system,PIES)多能流虚拟碳流传输机理,引入能源母线“碳流密度”的概念和储能调度周期内碳排放守恒原则,设计并构建了PIES的多能供应、耦合及消费等环节碳排放核算系统;利用区域电网的碳流密度对园区碳排放进行精确核算,并以PIES经济调度为一阶段优化模型;构建以阶梯型分时碳价为信号的需求响应低碳优化调度为二阶段优化模型,利用用户减碳意愿及自身负荷侧调节能力降低总碳排放量;在一个典型PIES中进行了算例分析。结果表明,所提优化模型能根据区域电网的碳流密度趋势做出及时响应,并利用PIES多能互补及用户侧需求响应的灵活性最小化碳排放,实现深度减排的目标。
为进一步促进园区级综合能源系统(park integrated energy system, PIES)的可再生能源消纳和碳减排,优化园区级综合能源系统的运行总成本,提出一种碳-绿色证书交易机制下考虑回收电转气(power to gas, P2G)余热和需求响应的园区级综合能源系统优化调度模型。首先,考虑阶梯式碳交易机制和绿色证书交易制度,以促进可再生能源的消纳和碳减排。其次,引入回收余热的电转气设备,优化电-热-气耦合关系来提高系统消纳可再生能源和碳减排水平。然后,建立含可削减、转移、替代负荷的需求侧响应模型,指导用户的用能方式由高能耗、高污染向低碳、可持续转变。最后,以购能成本、弃风惩罚成本、需求响应补偿成本、阶梯式碳交易成本、绿色证书交易收益之和最小为目标,构建PIES优化调度模型。算例结果表明,该模型可以有效促进可再生能源消纳和碳减排并降低系统运行成本。
