摘要(Abstract):
为了解决能源互联网多能流耦合带来的系统建模精度受限、经济-低碳-可靠性多目标冲突以及电-气-热异质子系统动态响应时间尺度差异显著等运行优化问题,提出一种基于数字孪生技术的能源互联网能效优化方法。通过构建物理系统与数字孪生体的虚实协同架构,融合动态建模与实时交互机制,实现多能流状态精准映射与多场景推演;面向电-气-热耦合系统,建立涵盖能源生产、转换、储能及负荷的综合模型,设计经济、低碳、可靠协同的多目标优化框架;提出改进的分布式交替方向乘子法(D-ADMM),通过自适应惩罚因子策略协调多能子系统动态响应差异,提升算法收敛效率与求解精度;以IEEE 33节点电-气-热互联系统和天津中新生态城实际算例进行仿真,验证所提方法在能效优先与低碳优先2种运行模式下的能源配置优化与系统灵活性提升效果,以及改进的D-ADMM在多能流耦合场景下的收敛性能。结果表明,所提方法在能效优先运行模式下可优化能源配置并增强系统灵活性,在低碳优先运行模式下可有效减少碳排放,提升可再生能源消纳能力;与传统D-ADMM相比,改进的D-ADMM的收敛迭代次数减少55.8%,天然气子系统收敛时间缩短59.2%,碳排放总量减少36.2%,显著提升了多能流耦合系统的优化求解效率。
关键词(KeyWords):能源互联网;多目标优化;数字孪生技术;能效优化
基金项目(Foundation):国家自然科学基金项目(62203248);; 电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室资助项目(SGNR0000KJJS2302137)
作者(Author):王俊杰,马兆兴,王瑞华
DOI:10.13349/j.cnki.jdxbn.20260709.001
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