EI顶刊复现:基于氨储能技术的电转氨耦合风–光–火综合能源系统双层优化调度程序代码!

news2024/11/15 7:19:29

适用平台:Matlab+Yalmip+Cplex

程序首先提出电转氨耦合综合能源系统构型,并为燃煤机组出力、风光消纳和电转氨运行的经济性和稳定性的综合评价定义风–光–火–氨系统协调运行指标;进而构建以协调运行指标最大为上层目标、电转氨耦合风–光–火综合能源系统运行成本最小为下层目标的双层优化调度模型;程序算例丰富、注释清晰、干货满满,可扩展性和创新性很高!下面对文章和程序做简要介绍!

程序创新点:

1)首先对电转氨耦合风–光–火综合能源系统的基本流程进行分析,并提出风–光–火–氨协调运行指标,综合表征燃煤机组利用率、稳定性和可再生能源用于电转氨的功率占比;

2)构建以协调运行指标最大为上层目标函数,以电转氨耦合风-光-火系统成本最小为下层目标函数的双层优化调度模型;最后结合新疆某地的典型日场景进行案例计算,以分析电转氨和掺氨燃烧技术对风–光–火系统的影响并验证本文所建模型的有效性。

主要工作:

针对高风光渗透率的风–光–火综合能源系统弃能问题,提出利用电转氨和火电机组掺氨燃烧相结合的技术以提高风光利用率,改善我国以煤为主的能源系统安全性与环保性。首先提出电转氨耦合综合能源系统构型,并为燃煤机组出力、风光消纳和电转氨运行的经济性和稳定性的综合评价定义风–光–火–氨系统协调运行指标;进而构建以协调运行指标最大为上层目标、电转氨耦合风–光–火综合能源系统运行成本最小为下层目标的双层优化调度模型;最后,通过多场景下不同模型的对比验证了所提模型的有效性。结果表明,在冬季、过渡季和夏季典型日场景下,对于不含电转氨的综合能源系统,采用双层优化调度模型后,在燃煤机组的稳定性和安全性得到改善的同时,系统的总成本均降低。引入电转氨后,风光消纳率得到提升,总成本分别进一步降低1.06%、1.74%和0.59%;碳排放量分别降低2.11%、2.81%和1.95%。可见电转氨对综合能源系统的经济、低碳运行具有较好的改善作用。

电转氨耦合风–光–火综合能源系统

电转氨耦合风–光–火综合能源系统的基本结构如图所示。在所述的系统中,电负荷由风机、光伏、火电机组和热电联产机组提供;热负荷由热电联产机组和制氨工厂提供。电转氨系统包含电解池、变压吸附(pressure swing adsorption, PSA)制氮设备和制氨工厂。

电转氨耦合风–光–火综合能源系统双层优化调度

上层优化模型以电力系统的各元件协调运行为切入点,定义了风–光–火–氨系统协调运行指标,用以综合表征电力系统中燃煤机组出力、风光消纳和电转氨运行的经济性和稳定性。

下层模型基于上层模型传递的风光功率及燃煤机组功率,结合热负荷需求曲线,以电转氨耦合风–光–火系统总成本最小为目标函数,对各燃煤机组每个时段的出力进行优化。

电转氨运行成本

电转氨的运行成本包括原料成本和设备维护成本。电转氨所用的氮气和氢气分别由PSA和电解水过程制取,这2个过程所需电能来自可再生能源,其成本已计入风、光发电成本。由于合成氨催化剂在苛刻的反应条件下可以使用15年以上,故催化剂的消耗成本可予以忽略。所以,系统中仅有水作为原料是外购获得。

式中:CH2O和 Cop,equ分别为水成本和设备维护成本;mH2Ot为t时段水的消耗量;cH2O为水的单价。

设备维护成本包括电解槽和合成氨工厂内设备以及制氮设备的维护成本。由于质子交换膜电解水制氢技术(proton-exchange membrane,PEM)的动态响应速度快、负荷范围广,更适合与可再生能源发电系统耦合制氢,故本文采用PEM技术,其效率约为67%。氮气需求规模一般在3000m3/h以下,而且制氮设备需要适应可再生能源供电的间歇性,所以采用 PSA 制氮,由于PSA维护成本往往很小,因此予以忽略。设备维护成本可表示为

式中:cequ为电转氨设备的单位功率维护成本;Pwt,P2At和Ppv,P2At分别为t时段风电和光伏提供给电解槽和合成氨工厂的总电能。

氨气和氮气的生成量分别为:

程序结果:

部分程序:

%%  风机
Ewind = sdpvar(1,24);​Ewindcur = sdpvar(1,24);
%%  电制氢
nP2H = 0.85;  ​%电制氢效率 电能J转氢气热能J                  
EP2Hmax = 1000*350;%kW 电转气耗电功率上限                       ​        
EP2H = sdpvar(1,24);   %耗电kW                     
mh2P2H =sdpvar(1,24);   %制氢kg                        
%%  燃气轮机
ECHPmax = 1000*350;  %燃气轮机电出力上限kW​
HCHPmax = 1000*300;  %燃气轮机热出力上限kW​
ditaEHCHPmax = 1000*100;    %燃气轮机总功率爬坡上限kW​
vch4CHP = sdpvar(1,24);%体积:标准立方米   
% 合成氨工厂
ENH3max=1000*100;ENH3min=0;​nE2NH3=1.6;nH22NHE=0.5;
ditaENH3max = 1000*50;    ​
%%  火电机组
EMmax = 1000*200;%kW     %火电机组最大发电功率 kW                                   
EMmin = 1000*25;%kW      %火电机组最小发电功率 kW                                 
ditaEMmax = 1000*100;%kW %爬坡                      
ditaEMmin =-1000*100;%kW %爬坡                        ​                  
mEM = sdpvar(1,24);   %煤耗  kg       ​
%%  天然气管网
VGgrid = sdpvar(1,24);      
%%  C02封存
mco2Storage = sdpvar(1,24);   ​M =1e8;          
%电制氢​
      EP2Hmin<=EP2H,EP2H<=EP2Hmax,     
      m2qH2*mh2P2H==nP2H*EP2H*3.6e6,  ]; 
% 合成氨工厂
C=[C, ENH3min<=ENH3 ,ENH3 <=ENH3max,
    ditaENH3min<=ENH3(2:24)-ENH3(1:23),

部分内容源自网络,侵权联系删除!

欢迎感兴趣的小伙伴关注并获取完整版代码,小编会不定期更新高质量的学习资料、文章和程序代码,为您的科研加油助力!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1484326.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

数据结构与算法:堆

朋友们大家好啊&#xff0c;本篇文章来到堆的内容&#xff0c;堆是一种完全二叉树&#xff0c;再介绍堆之前&#xff0c;我们首先对树进行讲解 树与堆 1.树的介绍1.1节点的分类 2.树的存储结构3.二叉树的概念和结构3.1 二叉树的特点3.2 特殊的二叉树3.3二叉树的存储结构 4.堆的…

(科目三)计算机基础及网络的应用

1.计算基础知识 计算机是20世纪人类最伟大的发明之一&#xff0c;它是由电子逻辑部件组成的一种能够存储信息、自动完成各种运算的逻辑设备。 世界上第一台数字电子计算机ENIAC于1946年诞生在美国的宾夕法尼亚大学&#xff0c;由约翰莫克里和普雷斯波艾克领导研制。 当前&am…

【SpringBoot】mybaitsPlus的多数据源配置

&#x1f4dd;个人主页&#xff1a;五敷有你 &#x1f525;系列专栏&#xff1a;SpringBoot ⛺️稳重求进&#xff0c;晒太阳 mybatisPlus的多数据源配置 适用于多种场景&#xff1a;纯粹多库、 读写分离、 一主多从、 混合模式等 目前我们就来模拟一个纯粹多…

React-router的创建和第一个组件

需要先学react框架 首先&#xff1a;找到一个文件夹&#xff0c;在文件夹出打开cmd窗口&#xff0c;输入如下图的口令 npx create-react-app demo 然后等待安装 安装完成 接下来进入创建的demo实例 cd demo 然后可以用如下方式打开vscode code . 注意&#xff1a;不要忽略点号与…

监控与日志

一、监控 1、监控类型 从监控类型上划分&#xff0c;在 K8s 中可以分成四个不同的类型&#xff1a; ① 资源监控&#xff1a;这种监控主要关注于基础资源的使用情况&#xff0c;例如 CPU、内存、网络等。通常使用数值或百分比等单位来统计&#xff0c;可以通过 Zabbix、Tele…

日志到filebeat-->logstash-->elastic-->kibana

1、日志到filebeat。 cat /etc/filebeat/filebeat.yml filebeat.inputs: - type: syslog format: rfc3164 protocol.udp: host: "0.0.0.0:514" output.logstash: hosts: ["localhost:5044"] 验证方式: tcpdump -i 网卡名称 udp port 514 2、…

LeetCode 刷题 [C++] 第55题.跳跃游戏

题目描述 给你一个非负整数数组 nums &#xff0c;你最初位于数组的 第一个下标 。数组中的每个元素代表你在该位置可以跳跃的最大长度。 判断你是否能够到达最后一个下标&#xff0c;如果可以&#xff0c;返回 true &#xff1b;否则&#xff0c;返回 false 题目分析 题目中…

电子电器架构 —— DoIP协议相关的介绍

电子电器架构 —— DoIP协议相关的介绍 我是穿拖鞋的汉子,魔都中坚持长期主义的汽车电子工程师。 老规矩,分享一段喜欢的文字,避免自己成为高知识低文化的工程师: 没有人关注你。也无需有人关注你。你必须承认自己的价值,你不能站在他人的角度来反对自己。人生在世,最怕…

【C++精简版回顾】16.虚函数,多态

1.虚函数与多态 以下为AI生成 虚函数是C中实现多态性的一种机制。多态性允许一个类的对象可以以多种不同的方式工作&#xff0c;即同一个函数可以根据对象的不同类型表现出不同的行为。 在C中&#xff0c;通过在基类中声明虚函数&#xff0c;并在派生类中进行重写&#xff0c;可…

外贸福利 PHP源码 WhatsApp 营销 - 批量发件人、聊天、机器人、SaaS 搭建

WhatsApp 营销工具对于外贸人员来说至关重要。随着全球贸易的不断发展&#xff0c;WhatsApp已成为了许多国际贸易商之间沟通的首选工具之一。通过利用WhatsApp营销工具&#xff0c;外贸人员可以轻松地与客户建立联系&#xff0c;传递产品信息&#xff0c;进行价格谈判&#xff…

分销小程序的常见功能

分销小程序是一种非常有前景和潜力的产品形式&#xff0c;可以帮助企业快速拓展销售渠道&#xff0c;增加销售额。下面我将介绍分销小程序的常见功能。 1. **分销商注册与管理**&#xff1a;支持任何用户自动成为分销商&#xff0c;也可以支持有会员等级&#xff08;或付费或审…

C# OpenVINO Crack Seg 裂缝分割 裂缝检测

目录 效果 模型信息 项目 代码 数据集 下载 C# OpenVINO Crack Seg 裂缝分割 裂缝检测 效果 模型信息 Model Properties ------------------------- date&#xff1a;2024-02-29T16:35:48.364242 author&#xff1a;Ultralytics task&#xff1a;segment version&…

鸿蒙Harmony应用开发—ArkTS声明式开发(通用属性:颜色渐变)

设置组件的颜色渐变效果。 说明&#xff1a; 从API Version 7开始支持。后续版本如有新增内容&#xff0c;则采用上角标单独标记该内容的起始版本。 linearGradient linearGradient(value: { angle?: number | string; direction?: GradientDirection; colors: Array; repea…

2024年3月5-7日年生物发酵装备展-环科环保科技

参展企业介绍 山东环科环保科技有限公司,是一家集环保设备的设计、制造、安装、服务及环境治理工程总承包于一体的企业。 公司长期专注于大气、水、危固废三大领域&#xff0c;以科技创造碧水蓝天&#xff0c;为客户提供环保解决方案。 以稳定的产品及服务质量、适用的技术、…

游戏科技:超越娱乐的界限

12月25日&#xff0c;国家新闻出版署在节日前夕推出令业内人士振奋的好消息——本次共有105款国产网络游戏通过审批&#xff0c;获得版号&#xff0c;这不仅数量超过了历史新高&#xff0c;更使业内人士看到政策回暖的希望。 这105款游戏覆盖多家知名游戏企业&#xff0c;其中不…

SketchUp Pro 2023:颠覆传统,重塑设计世界mac/win版

SketchUp Pro 2023是一款强大的三维建模软件&#xff0c;专为设计师、建筑师和创意专业人士打造。这款软件以其直观易用的界面和强大的功能而著称&#xff0c;为用户提供了无限的创意空间。 SketchUp Pro 2023软件获取 SketchUp Pro 2023在用户体验方面进行了全面的优化&#…

ABAP - SALV教程03 - 开篇:打开SALV的三种方式之三

全屏模式生成SALV的方式&#xff1a;http://t.csdnimg.cn/CzNLz可控模式生成SALV的方式&#xff1a;http://t.csdnimg.cn/zB7tuDocking container生成SALV的方式&#xff0c;需要在屏幕的PBO或者屏幕初始化事件里完成。完整代码 TABLES:vbak.CLASS lcl_model DEFINITION.PUBLIC…

取送货问题(Pickup and Delivery Problem)

取送货问题及其变体 广义取送货问题&#xff08;General Pickup and Delivery Problems&#xff0c;GPDP&#xff09;可以分为两类&#xff1a; Vehicle Routing Problems with Backhauls&#xff0c;VRPB&#xff1a;从配送中心&#xff08;depot&#xff09;取货运输货物到客…

buuctf misc做题笔记

喵喵喵 使用stegsolve.jar&#xff0c;按BGR顺序提取出一个png图片&#xff0c;是一个只显示一半的二维码&#xff0c;修改图片高度显示全部二维码&#xff0c;解析出一个百度网盘地址&#xff0c;https://pan.baidu.com/s/1pLT2J4f 下载得到压缩包flag.rar。解压成功&#xf…

latex小技巧

目录 如何输入"I"、“II”、“III”、“IV”等大小写罗马数字。 注释&#xff08;单行/多行&#xff09; 单行注释&#xff1a;直接“%” 多行注释&#xff1a; 在TeXstudio: 如何输入"I"、“II”、“III”、“IV”等大小写罗马数字。 \uppercase\expa…