多目标优化

针对区域综合能源系统中多元异质能源的运行优化问题，提出了一种针对多能源协同供应的多储能系统协同运行优化方法。首先，结合综合能源系统的架构特征和系统的运行需求，建立了基于多目标优化的多储能系统协同运行优化模型。然后，综合考虑经济、环境和能效3个目标，采用改进的多目标粒子群优化算法结合逼近理想解排序法优化系统运行参数。最后，以国内某区域综合能源系统为例进行了案例分析，并探究了不同储能策略对系统的运行性能和协同优化效果的影响。研究发现，实施多储能系统协同优化策略，可以显著提升系统的经济性、环保性和能源效率。所提策略为区域综合能源系统中的多储能系统协同优化和多能源协同供应提供了可行的解决方案。

随着并网光伏数量和容量的增加，中压配电网电压波动及网损过大等问题日益突出。为此计及中压配电网的通信条件与计算能力等特点，提出了一种面向中压配电网的分布式光伏集中调控优化策略，抑制中压配电网电压波动及网损过大。分析光伏并网对配电网电压及网损影响，构建了以中压配电网潮流平衡方程、节点电压、支路电流及系统运行为约束，以网损最小、电压波动最小和分布式电源消纳最大为目标的多目标优化控制模型；采用商用CPLEX对模型进行求解；最后结合算例仿真对模型进行了有效性验证。结果表明，所提优化控制模型可有效降低配电网电压波动，合理分配分布式电源出力，降低网络损耗，同时保证光伏利用率处于相对合理区间。

当前，配电网网架规划在提高电网可靠性和稳定性方面发挥了关键作用，但往往忽视了源荷出力的相关性，导致弃光率高、配电网网架投资大、线路利用率低等问题。为此，提出一种考虑源荷相关性及不确定性的配电网网架规划方法。首先结合源荷历史数据，考虑光伏和负荷出力的时序自相关性，利用拉丁超立方采样和Cholesky分解法生成源、荷场景集，并计及源荷互相关性，设计源荷联合场景削减方法；其次考虑源荷出力不确定性，确定典型源荷联合场景及其概率；然后构建期望光伏消纳水平最大、期望年投资运行成本最小、线路过载概率期望值最小的配电网网架多目标优化规划模型，并考虑相关约束；采用改进NSGA-II算法求解，生成配电网网架规划方案。最后，讨论帕累托前沿解之间的差异以及不同参数对规划结果的影响，为规划决策者提供备选方案。

针对锅炉燃烧系统的多目标优化，在所建立的锅炉燃烧系统预测模型的基础上，分别采用加权-粒子群算法和多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization，MOPSO)算法优化锅炉系统的可调整运行参数，以实现锅炉高效率低NO x 排放。分析表明，2种优化算法所得的运行参数相近，趋势与燃烧特性分析和燃烧调整试验结果相符合，说明智能算法优化电站锅炉燃烧系统有效可行。但是加权-粒子群优化算法主观依赖性严重，难以选取合适的权值，优化时间长且结果少；而MOPSO算法优化时间远远小于加权-粒子群算法优化时间，并且优化结果更多，优化效率更高，更有利于指导锅炉的实际运行。

由于传统的控制手段已不能抵抗高渗透率分布式电源对电网的冲击，需要对含分布式电源的配电网动态重构问题展开研究。针对传统配网重构中考虑分布式电源不足、过程复杂耗时和实用性较低等问题，提出了基于生物地理学算法的含分布式电源配电网动态重构两阶段优化策略，建立了以全时段网损最小和开关操作总次数最少为目标的多目标优化模型。首先运用整数型环网编码方法以降低变量维数，对配电网进行时段初步划分，运用夹逼策略对优化区间进行“列举”操作，得到初步优化方案。在此基础上，考虑开关操作总次数约束，对其进行时段的二次优化，最终确定动态重构的开关动作时刻及组合。通过算例验证了该动态重构方法能够在保证操作次数较低的同时，达到减少配电网有功损耗、提高节点电压稳定性的目的。

搭建了风光沼储交直流混合微电网系统模型，在满足系统供电可靠性的条件下，以新能源利用率最高、经济成本最优、碳排放最小进行多目标优化，研究了在某气候条件下，该微电网能源系统的经济技术最优配置。

为了提高微电网运行的灵活性，将可中断负荷视为一种直接参与微电网运行的可调度资源，并根据峰谷时刻设置联络线传输功率处于不同区间，考虑微电网运行维护折旧成本、环境效益成本和与联络线偏差惩罚成本，构建微电网运行的多目标优化模型，再采用相对目标接近度法将多目标优化转化为单目标优化，由层次分析法和熵权法进行组合赋权。运用Gurobi求解器对微电网内的各种分布式电源24h出力和蓄电池荷电状态进行求解，获得微电网日前调度模型。基于美国地区微电网算例进行分析，验证所提模型可以兼顾微电网经济性、环保性，并能减少主网功率波动；同时表明计及可中断负荷和联络线功率控制的运行方式能有效降低运维折旧成本、环境污染和主网负担。

数字化转型驱动传统陶瓷产业能源变革。泰鑫瓷业以绿色低 碳-工业互联网为基础的碳中和路径，通过数字化转型驱动生产 方式变革，采用工业互联网、大数据、5G 等新一代信息技术提 升能源、资源、环境管理水平，深化生产制造过程的数字化应用， 赋能绿色制造。推动陶瓷制造过程的关键工艺装备智能感知和控 制系统、过程多目标优化、经营决策优化等，实现陶瓷生产制造 过程碳排放等信息采集监控、碳排放智能分析和精细管理。打造 一个面向陶瓷产品生产周期系统，以数据驱动提升陶瓷传统行业 绿色低碳技术创新、绿色制造和运维服务水平。

深入推进乡村振兴战略对农村电网发展提出更高要求，量化新时代农网项目贡献度，辅助农网实现精准投资成为关键。基于乡村振兴战略对现代农村电网发展提出的新要求，构建包含安全可靠、精准服务、绿色低碳、数字智能等4个维度的农网贡献度评价指标体系，采用最小交叉熵模型融合完全一致性方法（FUCOM）-变异系数法赋权系数对指标进行组合赋权，运用加权马氏距离TOPSIS法量化农网贡献度。以农网单位投资贡献度最优及财务效益最大为目标，构建农网项目投资决策模型，并基于c-DPEA算法进行求解。某县某批次20个农网项目的算例仿真结果表明，所提量化模型能科学评价农网项目贡献度，投资决策模型能为农网实现精准投资提供有效参考。

新能源渗透率的提高增加了电网频率控制的复杂度，储能辅助电网调频能在一定程度上缓解该问题，但受储能运行的安全性与经济性约束，要求调频措施更具针对性。文中对此展开研究，提出一种基于频率响应特性的储能辅助电网一次调频方法。首先，在储能辅助电网调频模型基础上，选择惯性加下垂的储能辅助电网调频综合控制方法，通过电网频率变化率(rate of change of frequency，RoCoF)、频率偏差与调频需求的关联性分析，设计基于频率响应特性的调频需求分区规则；然后，根据不同调频需求对应的分区判断，对储能有功输出方式进行动态调整，以响应调频需求的不确定性，并在此基础上，针对调频需求与储能出力需求、储能出力强弱与其循环使用寿命间的矛盾关系，通过多目标优化问题的设计与求解来予以平衡；最后，仿真结果验证了所提方法能够在保证电网调频效果的基础上，有效降低储能充放电深度。