基于能源枢纽建模的高速公路综合能源系统多目标运行优化研究

摘要

面向国家双碳目标，公路交通能源结构发生了深刻变革，特别是极端气候条件和复杂应用场景给公路交通的能源需求与经济低碳运行带来极大不确定性。考虑公路交通用能特性与不确定性影响，构建了包括供给侧、转换侧和负荷侧3个子模块的高速公路综合能源系统，基于能源枢纽方法建立了风、光、电、冷、热、气、氢以及多态储能间的能量转换特性模型。综合考虑系统能量平衡、设备约束、功率约束等因素，建立了计及系统经济性和低碳性的多目标优化调度模型，得到夏季典型日和高温节假日的多能源优化调度策略，并开展车流量和碳价等因素的敏感性分析。结果表明，针对夏季高温和节假日等复杂应用场景，所提出的多目标调度模型和运行优化策略可以降低公路交通系统的碳排放量和含碳运行成本。

关键词

能源枢纽 / 高速公路综合能源系统 / 多目标优化调度 / 复杂场景分析 / 碳价

基金资助

国家重点研发项目(2021YFB2601405); 国家自然科学基金重大项目(52090064)