基于氢储能的热电联供型微电网优化调度方法

针对质子交换膜燃料电池和电解槽的热电联供特性，为避免氢能系统的热能浪费并进一步提高氢能系统的效率，搭建了一种考虑氢能系统的热电联供型光伏/风机/燃料电池/蓄电池/电锅炉/燃气锅炉微电网系统，提出一种包括日前调度与实时优化的两阶段优化调度方法.所建系统考虑了电氢转换时的余热回收，将氢能系统作为热电氢耦合设备，实现了电、热、氢能的协调利用与相互转换，有效提高了能量利用率.在第一阶段调度中，根据日前的风光发电出力及负荷需求预测，以微电网整体运行成本最小为目标，采用混合整数线性规划方法实现日前最优全局调度；在第二阶段调度中，根据超短期预测结果，使用模型预测控制嵌入混合整数二次规划算法，减小预测误差带来的经济性影响.最后，通过冬、夏及过渡季典型日算例可知，本文所提出的两阶段调度方法在3种季节典型日的总成本较日前全局最优调度分别降低了3.24%、0.76%、1.66%；通过在不同场景下对本文所提方法进行仿真验证，相较于不考虑能量耦合的基础场景，考虑热电耦合系统和热电氢耦合系统时，优化调度的总成本和污染气体治理成本分别降低了15.58%、24.93%.结果表明：本文所提方法具有一定的实时性及通用性，...     

考虑出行特征的电动汽车协同充电调度优化研究

针对大规模电动汽车无序充电导致的充电供需不平衡和资源利用率低等问题,在分析用户出行特征的基础上,提出电动汽车协同充电的调度优化策略。通过经济激励改变电动汽车用户的充电选择,并结合电网的分时电价策略协调充电站内各时段输出功率,以充电站收益最大化为目标建立电动汽车协同充电调度优化模型。为降低解空间的维度,加快求解速度,将模型分解为充电调度主问题和站点功率协调分配子问题,利用改进遗传算法编码求解模型主问题,并通过调用Gurobi求解器求解子问题。最后,分别在经典路网和现实路网中进行仿真实验。结果表明：电动汽车协同充电调度能够提高充电资源利用率和站点收益;随着调度补偿力度增大,站点收益提升效果逐渐减弱;较高的电力峰谷价差可以激励充电站主动实施充电调度和时段充电功率的协调分配,提高站点服务率并缓解电网负载波动。     

户用光伏发电的自助式运维系统

目前户用光伏发电系统缺乏专业运行维护,出现问题不能及时解决,影响发电效率和经济收益。提出了一种基于手机APP客户端的户用光伏发电自助式运维系统,该系统具有实时监测模块、故障预警模块、故障上报模块和手动控制模块,并建立事件数据库为系统提供数据支持。业主能够通过APP查看光伏发电系统的实时监测、设备预警和设备故障情况,从而及时发现所存在的问题。业主可以在通过APP查找相应的解决方案后,对光伏设备进行自助式维护。最后以1.8 k W的户用型光伏发电系统为例,对所提系统的维护效益进行评估,结果表明该系统能有效降低光伏运维成本、提高发电效益。     

考虑两阶段电转气的区域综合能源系统优化调度

针对区域综合能源系统的弃风弃光问题和经济成本最优问题,提出一种考虑电转气（P2G）两阶段模型的区域综合能源系统优化调度方法.首先,以电-气-热-储-氢耦合的区域综合能源系统作为研究对象,建立系统各设备模型及P2G两环节模型;接着,在相关功率约束条件下建立系统优化调度模型;在此基础上,引入激励型电力需求侧响应,采用混合整数规划YALMIP函数对其优化,得到优化后负荷曲线,通过改变可转移负荷的用电时间以提升系统的经济性;再次,以日运行成本最小为优化目标,使用混合整数线性规划方法求解优化调度方案,并计算相应的成本;最后,结合某一地区的历史数据,利用本文所提出的优化调度方法求解电-气-热-储-氢耦合区域综合能源系统的优化调度结果,并开展不同季节、是否含P2G环节、是否考虑需求侧响应影响因素下的技术经济分析,验证了该方法的合理性和有效性.研究结果表明：考虑两阶段P2G环节后,冬、夏季系统弃风弃光量均大幅减少,经济成本分别减少32.62%和61.64%;考虑需求侧响应后,冬季系统经济成本减少比例进一步提升至33.69%.     

大源渡航电枢纽电站生产能力和电能质量分析

湘江大源渡航电枢纽是”以电养航,以电促航“的试点工程,为合理利用水能,实行电站优化调度,充分发挥电站经济效益,对电站的特性,生产能力和电能质量进行了分析,为不 优化调度和机组发电运行提供了科学依据。     

基于改进微分进化算法的节能减排发电调度研究

从节能、环保效益出发,建立了电力系统节能、减排发电调度多目标优化模型。主要采用小生境思想对pareto非劣排序的拥挤度机制进行改进,并采用动态调整机制控制算法参数对传统的进化机制进行改进。以一个6发电单元的系统为例进行仿真,结果表明:对比传统NSGA-II与NSDE算法,该改进非劣微分进化算法(INSDE)能够更好地引导并保证搜索过程向最优解逼近。     

含光伏和混合储能的同相牵引供电系统日前优化调度

既有牵引供电系统中以负序为主的电能质量问题以及电分相环节严重制约了其安全、高效运行，目前理想的解决方案是基于对称补偿理论的同相供电技术. 通过同相补偿装置中的直流母线接入光伏发电系统以及混合储能装置，进一步实现再生回馈能量利用和牵引负荷削峰填谷，提高光伏渗透率. 因此，建立了一种同相牵引供电系统优化运行模型，该模型以同相牵引变电所日运行成本最低为目标，以混合储能装置充放电策略、光伏出力以及潮流控制器功率为决策变量，尤其考虑了电网侧三相电压不平衡度约束；进一步将原始优化模型中非线性约束进行线性化处理，得到混合整数线性规划模型，并利用商业规划求解器CPLEX进行求解. 算例分析结果表明:接入光伏与混合储能装置后日运行成本可节省36.45%，且三相电压不平衡度满足国标上限2%的要求.      

基于用户预约数据的公共自行车高峰期调度研究

围绕公共自行车系统缺乏高峰期需求预测以及系统调度理念,引起调度滞后、用户满意度低等问题展开分析,探讨公共自行车高峰期调度需求预测和系统平均满意度量化的方法,研究公共自行车调度最优化路径问题。在基于用户预约数据的高峰期调度需求预测模型研究基础上,考虑用户满意度,建立最小化调度综合成本的优化调度模型,并采用改进的遗传算法对模型进行求解。以广州市某区域的公共自行车系统为研究对象,对模型进行实例验证。研究结果表明:与常规调度方案相比,综合成本降低了16.6%,系统平均用户满意度提升了28.7%。     

汉江上游梯级水电站群合理运行方式研究

运用系统工程原理和方法．以最佳经济效益和社会效益为目标。考虑整个梯级统一发电、航运等综合利用要求。建立了梯级电站自迭代模拟调度模型．模型采用汉江上游各个控制水文站1975年6月～1998年6月共23a径流资料．逐日调节计算了梯级电站在不同运行方式下的发电、航运效益,通过对比分析得到了梯级电站群电航结合的运行方式,协调了航运和发电间的矛盾．为汉江梯级开发和电站的合理运行提供了科学依据．     

基于遗传混合蚁群算法的公共自行车调度研究

为了提高公共自行车的使用效率和用户满意度水平,保证国内公共交通服务的合理运行与发展,根据公共自行车用车峰时和谷时的不同调度目标,建立两时期车辆调度模型。用车谷时以调度车路径最短为优化目标,用车峰时以用户满意度最高为优化目标。融合遗传算法(Genetic Algorithm, GA)和蚁群算法(Ant Colony System, ACS),形成遗传混合蚁群算法(Genetic Hybrid Ant Colony System Algorithm, GA-ACS),并将融合后的算法应用于调度模型中,以提升获得优化的车辆调度方案的求解速度和质量。群智能算法在不同数据集上的性能比较结果表明,与传统蚁群算法相比,遗传混合蚁群算法在求解速度和求解质量上都有更好的表现,在较短的时间内至少可以缩短10%的调度路程,因此该算法模型可以用于解决实际的公共自行车调度问题。     

面向共享汽车自调度的还车奖惩方案仿真

针对定点式共享汽车运营模式调度成本高、用户还车不方便等问题，研究引入超停收费和规范还车奖励，考虑用户还车的时间成本和运营商的口碑效益，引导用户在期望网点还车来实现共享汽车的自调度。研究构建了用户与运营商的二元演化博弈仿真评价模型，分析了演化系统均衡点的位置、稳定性和演化机制以及不同奖惩方案下的系统演化趋势，探究了超停费和规范还车奖励金额的不同取值对系统收敛速度的敏感性影响，量化了短期和长期两种不同演化博弈系统下的最优奖惩方案。研究发现：当用户在期望点还车所付出的时间成本为6元、对运营商的口碑效益为4元时，运营商可以设置6元的超停费和7元的规范还车奖励金额，以引导共享汽车用户形成规范还车的习惯；在时间成本和口碑效益不变的情况下，也可将4.5元的超停费和6元的奖励金额分别作为还车奖惩方案设置的长期参考值。结果表明：设置合理的共享汽车还车奖惩方案可以促进用户规范还车，从而实现共享汽车的自调度。     

考虑条件风险的含风电系统源网协调优化调度

基于条件风险价值理论提出衡量风电并网功率偏差风险的量化方法,并在调度过程中引入源网协调优化运行理念,构建了基于条件风险价值理论和源网协调运行的优化调度模型。采用多目标复合回溯搜索(MOCBS)算法,以实现对优化调度模型的高效准确求解。最后以IEEE30节点为例进行验证,结果表明所提出的模型可有效衡量系统运行的潜在风险,并验证了MOCBS算法的优越性能。     

小型太阳能光伏发电系统的实现

由工业化造成的能源短缺,温室效应和环境污染已经成为三个全球性难题.发展新能源已经成为可持续发展战略的重要组成部分,太阳能取之不尽,用之不竭.太阳能光伏发电是一种零排放的清洁能源,也是一种能够规模应用的现实能源,用户采用太阳能光伏发电系统既要满足用电设备的正常工作,又要力求降低成本和使用方便.因此,合理设计太阳能光伏系统是必须的.由于用电设备的负载和用途不同,太阳电池应用系统所处的地理位置以及气象条件等因素的影响,这就使应用系统的设计变得复杂.     

考虑费用支付模式的公路网养护调度模型

为使公路养护承包方获取最大的收益现值，研究了业主不同费用支付模式下的路网养护调度问题. 首先，定义了基于时间进度、基于养护进度以及基于养护费用的3种支付模式；其次，构建了以承包方收益现值最大化为目标的养护调度混合整数非线性规划模型，并采用禁忌搜索算法进行求解；最后，通过案例分析验证模型和算法的有效性. 研究结果表明:在3种不同的支付模式下，指派给各养护队的路段以及各路段的养护顺序均有较大的差异；当承包方垫资能力达到一定的水平后，继续提升垫资能力不一定能获得更优的养护调度方案，且无法产生更多的收益现值；业主的支付比例与收益现值之间具有近似单调递增的关系，而折现率与收益现值之间具有负指数关系；增加养护队数量可获取更多的收益现值，但其边际收益逐步降低，只有当承包方的垫资能力和养护队数量同步增长时，才能获取更多的收益现值.      

光伏并网发电系统参数协调优化方法研究

光伏并网发电系统的参数设计对其稳定运行具有重要意义,为此,提出了一种光伏并网发电系统参数的协调优化方法。该方法通过建立包含光伏电池、并网逆变器、变压器和电网的光伏发电系统小信号数学模型,利用特征值分析（根轨迹图）得到各个特征值稳定情况下的系统参数边界值;在此基础上,建立了计及小干扰稳定性、阻尼比和稳定裕度的协调优化目标函数,并采用回溯搜索算法（backtracking search algorithm,BSA）对系统参数进行优化;通过仿真测试,对比分析了参数优化前后系统的动态响应。研究结果表明,在系统遭受到小扰动后,经过参数优化的光伏并网系统能够在0.1s内达到新的平衡点稳定运行,比未优化参数的系统动态响应提高了50%。      

考虑电网支撑能力的储换一体站容量优化配置

电动汽车换电站同时作为储能电站，既可实现经济获利，又兼顾电网支撑，但目前缺乏这种储换一体站的容量配置研究.为此，本文首先分析储换一体站工作模式及电价时段，构建一体站的运行模型；然后，基于用户出行模拟，建立电动汽车换电需求预测模型；接着，建立考虑全寿命周期收益和电网支撑能力的储换一体站容量双层规划模型，外层规划以全寿命周期总收益为目标，实现储换一体站的容量规划，内层规划以对电网支撑能力为目标，实现电池组充放电行为优化，内层获得最优充放电功率并返回外层，实现储换一体站容量最优配置；最后，在IEEE33节点系统上验证规划模型的有效性，为储换一体站建设提供理论支撑.研究结果表明：与其他储换一体站模式相比，储换一体站投资收益率提高1.51%～2.26%；基于双层规划的容量优化配置方法，在保证一体站经济性的同时，能够对支撑电网电压，使电压日方差降低20%；随着参与换电的电动汽车数量增加，一体站的经济性进一步提高.     

考虑公交自行车的多层次公交协同调度研究

利用自行车实现公交线路之间换乘，可以有效扩大公交线路换乘范围. 实现不同层次公交线路间协同调度，可促进综合公交体系整体效益的发挥. 本文研究了考虑自行车换乘的、不同层次公交线路的协同调度问题，以乘客在线路间换乘的加权等待时间最小为优化目标，建立了相应的协同调度模型，基于遗传算法进行求解. 选取不同层次的实际公交线路，对所提协同调度模型进行仿真验证. 研究表明，所构建的协同调度模型及求解结果，能够有效缩短乘客在不同层次线路间换乘的等待时间.     

基于MAST的智慧公交优化调度研究

对客运需求较小且时空分布不均衡的城郊和乡村开设公交线路所面临问题分析的基础上,设计了一个利用移动互联网技术的城郊乡村智慧公交调度系统.简述了包括乘客信息交互模块、数据库、预测模块、调度决策支持模块等组成的系统结构及原理.在此基础上,分别建立发车计划模型和实时调度在线调整模型,采用遗传算法优化求解.最后,基于调度系统的历史信息及预约信息的实验结果表明,本运营方式能够提升服务水平,增加公交企业效益,且随预约乘客比例增加,该方式的优势愈加明显.     

基于最优潮流的无功电价研究

无功功率服务价格是电力工业重组中的一个重要的研究课题.传统的最优潮流数学模型将有功发电成本最小作为优化目标,不考虑无功功率的生产成本,因此无法得到合理的无功功率价格.本文在分析电力定价方法的基础上,对无功电价作了详细研究.在引入了无功功率的生产成本和无功功功率补偿的成本之后,运用最优潮流方法,分析了不同的优化目标及不同的约束条件下对以经济学为基础的无功电价的影响,分析影响无功电价的因素.     

基于动态定价的共享汽车自适应调度策略

汽车共享在满足居民日益增长的出行需求的同时,也能有效缓解私家车快速发展带来的交通拥堵等问题.但由于用户出行随机性的特征,汽车共享供需平衡的解决成为关键问题.价格优惠激励的用户自适应调度作为一种有效的解决办法被提出,在450份用户问卷调查的基础上系统分析动态定价对消费者取还车行为的影响机制,并进一步利用自动控制原理以系统不平衡指数作为控制变量,构建动态定价机制下共享汽车自适应调度模型.最后,本文以上海汽车城运营的EVCARD汽车分时租赁项目为案例,证明基于动态定价的自适应调度策略可使得系统不平衡指数下降42%.