基于分布鲁棒优化的电热综合能源配网系统与氢能源站协同优化
文档名：基于分布鲁棒优化的电热综合能源配网系统与氢能源站协同优化
摘要：氢能源站(HydrogenFuelingStation,HFS)对氢气生产和供应至关重要.然而HFS通常在午夜和凌晨生产氢气,同时由于热负荷处于高峰,热电联产(Combined-Heat-and-Power,CHP)机组的灵活性降低.在可再生能源比例较高的电热综合能源配网系统(IntegratedElectricity-HeatEnergySystem,IEDS)中,CHP机组缺乏灵活性将不可避免地影响IEDS和HFS的经济和安全运行.先前的研究侧重于配电网系统和HFS的协同运行,而没有考虑灵活性问题.论文旨在提出IEDS和HFS的协同分布鲁棒协同调度模型,以实现协同优化运行,从而降低运营成本和安全运营.在该模型中,HFS中产生的废热被回收后注入热网系统.利用历史数据对风电场景进行聚类,构建风电不确定性集.并相应地提出了具有更好收敛速度的改进Benders分解算法,从而进一步以并行和分散式求解所考虑的优化模型.此外,基于综合能源测试系统实例进行了算例仿真,在考虑HFS协同调度的前提下,所提出的协同调度模型能够使运行成本降低7.8％,并分析了所提出的协同调度模型在处理风电不确定性方面的有效性.最后,相比经典Benders算法,论文提出的改进Benders分解算法求解时间降低了70％,迭代次数减少了50％,验证了分散式优化具有良好计算性能.
Abstract：Thehydrogenfuelingstation(HFS)isessentialforthehydrogenproductionandsupplies.However,theHFSoftenproduceshydrogenatmidnightandearlymorning,whiletheflexibilityofthecombined-heat-and-power(CHP)unitisreducedduetotheheatloadpeakatthesametime.Intheintegratedelectricity-heatenergydistributionsystem(IEDS)withahighproportionofrenewableenergy,thelackofflexibilityoftheCHPunitswillinevitablyaffecttheeconomicandsecureoperationofIEDSandHFSstherein.PreviousresearchfocusesonthecooperativeoperationofpowersystemsandHFSswithoutconsideringtheflexibilityissues.Inthispaper,itisaimedtoproposeacooperativedistributionallyrobustcooperativedispatchingmodeloftheIEDSandHFSstoachievecoordinatedoptimaloperationfortheoperatingcost-reduc-ingandsafetyoperation.Inthismodel,therecycledheatpowergeneratedintheHFSsisconsideredtobeinjectedintothethermalsystem.Moreover,theuncertaintysetthereinforthewindpowerisconstructedbasedontheclusteringwindpowerscenariosusingthehistoricaldata.Furthermore,amodifiedBendersdecompositionalgorithmowningabettercon-vergencerateiscorrespondinglyproposedtofurtherdecomposeandthussolvingtheconsideredoptimizationmodelinapar-allelanddecentralizedmanner.Inaddition,basedontheexampleoftheintegratedenergytestingsystem,anumericalsim-ulationiscarriedout.UnderthepremiseofconsideringtheHFScooperativescheduling,theproposedcooperativeschedu-lingmodelcanreducetheoperatingcostby7.8％,andtheeffectivenessoftheproposedcooperativeschedulingmodelindealingwiththeuncertaintyofwindpowerisanalyzed.Finally,comparedwiththeclassicalBendersalgorithm,thesolutiontimeofthemodifiedBendersdecompositionalgorithmproposedinthispaperisreducedby70％,andthenumberofitera-tionsisreducedby50％,whichverifiesthatthedecentralizedoptimizationhasgoodcomputationalperformance.
作者：张韶华 王必恒 石城 赵中原 Author：ZhangShaohua WangBiheng ShiCheng ZhaoZhongyuan
作者单位：武汉理工大学,武汉430070;国网宁夏电力有限公司,银川640000国电南瑞南京控制系统有限公司,南京211102南京信息工程大学,南京210044
刊名：电测与仪表 ISTICPKU
Journal：ElectricalMeasurement&Instrumentation
年，卷(期)：2023, 60(12)
分类号：TM73TK01
关键词：分布鲁棒优化氢能源站综合能源配网配电网热力网风力发电
Keywords：distributionallyrobustoptimizationhydrogenfuelingstationintegratedenergydistributionnetworkdistribu-tionnetworkthermalnetworkwindpowergeneration
机标分类号：TM73O224F224
在线出版日期：2023年12月28日
基金项目：国家自然科学基金，江苏省自然科学基金资助项目基于分布鲁棒优化的电热综合能源配网系统与氢能源站协同优化[
期刊论文]电测与仪表--2023, 60(12)张韶华王必恒石城赵中原氢能源站(HydrogenFuelingStation,HFS)对氢气生产和供应至关重要.然而HFS通常在午夜和凌晨生产氢气,同时由于热负荷处于高峰,热电联产(Combined-Heat-and-Power,CHP)机组的灵活性降低.在可再生能源比例较高的电热综合...参考文献和引证文献
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引证文献
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