基于CES型效用函數的熱—電市場消費者最優決策

陳　玥, 魏　韡, 劉　鋒, 梅生偉, 袁鐵江

(1. 清華大學電機工程與應用電子技術系, 北京市 100084; 2. 電力系統及發電設備控制和仿真國家重點實驗室, 清華大學, 北京市 100084; 3. 大連理工大學電氣工程學院, 遼寧省大連市 116024)

0　引言

隨著經濟的發展,國際社會面臨著能源短缺和環境污染的雙重壓力。據統計,2014年中國能源消費總量為42.6億噸標準煤,比去年同期增長2.2%,其中煤炭消費占比高達66%。為應對強烈依賴一次能源的消費結構帶來的系列問題,多能源綜合利用得到了廣泛關注。能量轉換設備如熱電聯產(CHP)機組等發展迅猛,各能源網絡耦合日益密切[1-2]。

多能源網絡融合給能源系統運行帶來了新的機遇與挑戰,多能源協同優化被視為提高系統調峰能力、促進可再生能源消納的途徑之一[3],相關研究方興未艾。文獻[4-5]總結了多能互補網絡建模、優化和演化機理研究等方面的關鍵技術,并對其前景進行了展望。在系統運行方面,利用能量中心對多能耦合特性進行建模是常見思路之一[6-7]。文獻[8]基于能源中心的建模方法研究了氣—熱—電系統的穩態潮流分布,文獻[9]對該模型進行了改進,使之更具有通用性。文獻[10]研究了含儲熱光熱電站的電網調度及其并網效益。文獻[11]提出了電熱系統中熱網潮流的前推回代算法,為多能仿真提供了技術手段。文獻[12]研究了含碳捕捉電轉氣設備的氣—熱—電系統優化運行。多能源系統還被用于應對可再生能源及負荷不確定性[13-15]。文獻[16]驗證了儲能設備可以有效解耦熱電運行約束,降低運行成本。……