基于改进B&B 算法的综合能源系统优化调度研究

李天博，段成俊，陈坤华

（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江 212013）

0 引言

能源是人类社会和经济发展的保障性资源，面对日益加剧的能源危机以及能源大规模使用带来的环境污染和全球气候变暖等一系列问题，世界各国对能源发展给予了极大重视［1-3］。综合能源系统（Integrated Energy System，IES）作为人类社会能源的主要承载形式，由社会供能网络和终端综合能源单元系统（也称微网）构成，将电力、燃气、供热/供冷等能源环节与交通、信息等支撑系统有机融合［4-6］。通过该系统可实现多种能源间的生产、转换、消费等多环节协调优化，从而降低用能成本，提高能源利用率［7］。

瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）在能源网络项目研究中提出能源集线器（Energy Hub，EH）模型可实现综合能源系统中多能源间的耦合［8］；文献［9-13］基于能源集线器模型，针对电—气—热能源网络构成的IES 进行潮流计算、协调优化调度及能量管理等问题研究；文献［14］和［15］针对太阳能—生物质能—储能综合能源系统进行节能和成本效益分析，并验证系统可靠性与经济性；文献［16］和［17］对同时包含光储系统的区域能源系统进行物理和数学模型构建，并以运行成本最低为目标建立优化模型，给出了相应优化调度策略。

能源优化调度问题多数为混合整数非线性规划（Mixed-integer Nonlinear Programming，MINLP）模型，包括大量离散变量、连续变量和非线性函数［18］。近年来，国内外学者主要采用近似算法和精确算法，初步解决了一些MINLP 模型实际求解问题［19］。近似算法主要是启发式算法，如智能算法，求解速度快，但是不能保证求得全局最优解［20-21］。……