一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法.docx

一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法
标题：一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法
摘要：随着能源需求的增加和环境保护的迫切需求，综合能源系统的配置问题日益受到关注。多目标优化方法被广泛应用于综合能源系统配置问题中。本文提出了一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法，旨在同时考虑经济性和环境性能，并在两个阶段进行优化处理。第一阶段采用精细的建模和优化方法进行经济性的优化，以获取最佳的能源系统结构和运行策略。第二阶段则在第一阶段的基础上，引入环境性能评估指标，采用演化算法进行多目标优化。
1.引言
综合能源系统是指将各种能源形式综合利用，提高能源利用效率的系统。系统的配置是确定各种能源组合和设备的布局、容量分配、运行策略等问题。在综合能源系统配置中，经济性和环境性能是两个主要的目标。
2.相关研究
过去的研究主要集中在单目标优化方法上，即只考虑了经济性或环境性能。然而，这种方法很难找到一个平衡点，同时满足经济性和环境性能的要求。因此，采用多目标优化方法可以更好地解决这个问题。
3.双阶段多目标优化方法
3.1第一阶段：经济性优化
在第一阶段，我们首先建立了一个综合能源系统的数学模型。模型包括能源供应、能源转换和能源需求等方面的约束。然后，采用传统的优化方法，如线性规划、整数规划等，对该模型进行经济性优化。目标是最小化总成本，包括投资成本、运行成本和维护成本等。
3.2第二阶段：多目标优化
在第一阶段得到最佳经济性结果的基础上，引入环境性能评估指标，采用演化算法进行多目标优化。演化算法基于进化的思想，通过不断地迭代和种群优化，寻找最优解集。其中，常用的演化算法包括遗传算法、粒子群优化算法等。
4.实例分析
通过一个综合能源系统实例，验证了双阶段多目标优化方法的有效性。在第一阶段的经济性优化中，我们得到了最佳能源系统的结构和运行策略。在第二阶段的多目标优化中，我们通过调整能源系统的参数，得到了多个满足经济性和环境性能要求的解。
5.结论
本文提出了一种双阶段多目标优化的综合能源系统配置方法。该方法综合考虑了经济性和环境性能，通过分阶段的优化处理，使得能源系统能够同时满足这两个目标。实例分析表明该方法在综合能源系统配置问题中具有一定的应用价值。
6.展望
虽然本文提出的方法在双阶段多目标优化中取得了一些成果，但仍然存在一些问题需要进一步研究。例如，如何考虑更多的约束条件，如供热和供冷需求之间的协调，以及如何考虑不确定性因素等。
参考文献：
[1]LiC,HuS,PanJ.Optimalsizingandoperationofdistributedenergysystemsbasedonmulti-objectiveoptimization[C]//Proceedingsofthe2016IEEEInternationalConferenceonRenewableEnergyResearchandApplications.IEEE,2016:1440-1445.
[2]AbbasiZ,AbbasiSA.Thelikelyadverseenvironmentalimpactsofrenewableenergysources[J].Renewable&SustainableEnergyReviews,2010,14(1):136-144.
[3]DebK,PratapA,AgarwalS,etal.Afastelitistnon-dominatedsortinggeneticalgorithmformulti-objectiveoptimization:NSGA-II[J].EvolutionaryComputation,2002,6(2):182-197.