面向可靠安全配电网络的可再生能源驱动氢储能系统能量管理研究

本文提出了一种基于增强中华穿山甲优化器（ECPO）的能量管理系统（EMS），通过优化光伏（PV）、风力发电机（WT）和氢储能系统（HESS）的选址、定容与运行，有效提升了大规模118节点配电网络（EDN）的可靠性（如ENS、SAIFI、SAIDI）与安全性（线路负载），并兼顾经济与环境效益。研究采用场景缩减（SBR）与蒙特卡洛模拟（MCS）处理不确定性，结果表明该方案能显著改善各项指标。

　　

研究亮点

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  • 提出一种用于大规模118节点配电网络（EDN）的能量管理系统（EMS），通过增强中华穿山甲优化器（ECPO）同步优化可再生能源分布式发电机（RDGs）和氢储能系统（HESS）的位置、容量和运行，旨在提升其可靠性、安全性，并兼顾经济与环境因素。
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  • 评估了旨在同步最小化所研究EDN的ENS、SAIFI、SAIDI和线路负载的多目标函数公式。
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  • 使用基于场景的缩减（SBR）和蒙特卡洛模拟（MCS）方法来处理RDGs和负荷需求的不确定性，以有效捕捉随机波动。
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  • 通过优化其充放电周期并在整体优化过程中微调其初始荷电状态，来评估HESS的运行策略。
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  • 通过整合土拨鼠启发机制以及准对立学习策略对中华穿山甲优化器（CPO）进行了改进，并通过与近期先进优化方法在CEC 2019基准函数上的比较分析，验证了其增强的性能。

结论

本研究的主要发现如下：

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  • 提出一种用于大规模118节点配电网络（EDN）的能量管理系统（EMS），通过增强中华穿山甲优化器（ECPO）同步优化可再生能源分布式发电机（RDGs）和氢储能系统（HESS）的位置、容量和运行，旨在提升其可靠性、安全性，并兼顾经济与环境因素。
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  • 评估了旨在同步最小化所研究EDN的ENS、SAIFI、SAIDI和线路负载的多目标函数公式。