楊曉輝， 袁志鑫， 李昭輝， 臧紫坤， 許 超， 陳蘇豪

（南昌大學(xué)信息工程學(xué)院，南昌 330031）

0 引言

隨著國(guó)家“碳達(dá)峰、碳中和”的政策推出，光伏發(fā)電在電力系統(tǒng)中的比例正不斷升高［1］，儲(chǔ)能設(shè)備能有效降低光伏發(fā)電不穩(wěn)定性對(duì)系統(tǒng)的影響［2-4］。為高效利用太陽(yáng)能的同時(shí)，增強(qiáng)海島地區(qū)供電的穩(wěn)定性，由光伏、抽水蓄能、蓄電池組成的系統(tǒng)被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的有效方法［5-7］。

合理的能量管理策略是系統(tǒng)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。文獻(xiàn)［5］中提出針對(duì)系統(tǒng)旱季中長(zhǎng)期能量管理策略，在水流量和電池儲(chǔ)能約束下，盡量減少水電站實(shí)際用水量和預(yù)測(cè)用水量差距。文獻(xiàn)［8］中以系統(tǒng)最低運(yùn)行成本為目標(biāo)，提出抽水蓄能/蓄電池系統(tǒng)在3類場(chǎng)景下的4種運(yùn)行策略。文獻(xiàn)［9］中對(duì)僅含抽水蓄能、蓄電池、抽水蓄能和蓄電池的系統(tǒng)進(jìn)行比較，以獲得在經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)可行性上最佳系統(tǒng)。文獻(xiàn)［10］中通過(guò)設(shè)定抽水蓄能和蓄電池覆蓋電負(fù)荷的比例，確定系統(tǒng)的運(yùn)行方式。

在求解最優(yōu)容量配置方案上，文獻(xiàn)［11］中以供電可靠性和經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)，使用基于天牛須搜索算法改進(jìn)的遺傳算法對(duì)風(fēng)光柴儲(chǔ)互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)模型進(jìn)行求解。文獻(xiàn)［12］中采用改進(jìn)的多目標(biāo)粒子群算法求解系統(tǒng)模型，并基于信息熵確立各目標(biāo)權(quán)重，使用TOPSIS法選取系統(tǒng)最優(yōu)容量配置方案。文獻(xiàn)［13］中采用元模型優(yōu)化算法對(duì)混合儲(chǔ)能系統(tǒng)雙層優(yōu)化模型進(jìn)行求解。

以上文獻(xiàn)為系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化配置的研究提供了參考，但還存在可進(jìn)一步探索的空間。

（1）由光伏、抽水蓄能、蓄電池組成的系統(tǒng)需要合理的能量管理策略對(duì)系統(tǒng)儲(chǔ)能進(jìn)行充、放電控制，上述文獻(xiàn)中雖然提出了能量管理策略，但未考慮抽水蓄能中可逆式水輪機(jī)在不同模式下工作效率不同、最佳運(yùn)行范圍不同，也就是說(shuō)，儲(chǔ)能系統(tǒng)的充、放電過(guò)程并未得到優(yōu)化。

（2）在求解系統(tǒng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化時(shí)，這些目標(biāo)函數(shù)在優(yōu)化過(guò)程中經(jīng)常會(huì)相互沖突。目前主要解決方法是使用多目標(biāo)算法得出目標(biāo)函數(shù)的一組pareto最優(yōu)解集，根據(jù)決策者的需要加權(quán)得到最優(yōu)解，并未使用科學(xué)的決策方法。

為解決以上問(wèn)題，本文提出一種基于光伏/抽水蓄能/蓄電池系統(tǒng)容量配置方案。建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，考慮到抽水蓄能可逆式水輪機(jī)不同運(yùn)行模式下的運(yùn)行效率，將可逆式水輪機(jī)的最低運(yùn)行系數(shù)作為優(yōu)化目標(biāo)，優(yōu)化儲(chǔ)能的充、放電過(guò)程，構(gòu)筑系統(tǒng)的能量管理策略，并建立系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件。以某處海島的數(shù)據(jù)為例，使用基于ε約束法的PSO算法將模型多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行求解，使用模糊決策法得到最佳容量配置方案，并將不同系統(tǒng)的最佳配置方案進(jìn)行對(duì)比。分析購(gòu)電率對(duì)系統(tǒng)最佳容量配置方案的影響。

1 系統(tǒng)模型

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

光伏-抽水蓄能-蓄電池并網(wǎng)雙儲(chǔ)能系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 光伏-抽水蓄能-蓄電池并網(wǎng)雙儲(chǔ)能系統(tǒng)

系統(tǒng)包括光伏陣列、內(nèi)陸電網(wǎng)、抽水蓄能、蓄電池等部分，由于光伏出力存在不確定性，系統(tǒng)會(huì)存在電力盈余和不足的情況，抽水蓄能和蓄電池則用于存儲(chǔ)和補(bǔ)足系統(tǒng)電力盈余和不足時(shí)的電力。

1.2 抽水蓄能

抽水蓄能由可逆式水輪機(jī)和上下水庫(kù)組成，下水庫(kù)為海洋，因此只需要考慮上水庫(kù)水量的變化。上水庫(kù)水量變化

式中：UR（t）為t時(shí)刻上水庫(kù)中的水量；Δt為系統(tǒng)工作時(shí)間間隔，取Δt=1h；τ為上水庫(kù)一天的自放電率，取τ=0.001；（t）和（t）分別為可逆式水輪機(jī)抽水和發(fā)電時(shí)的水流速；ηp和ηt分別為可逆式水輪機(jī)處于抽水模式和發(fā)電模式時(shí)的綜合效率；（t）和（t）分別為可逆式水輪機(jī)的抽水功率和發(fā)電功率；ρ為海水密度，1 t/m3；g為重力加速度，9.81 m/s2；h為上水庫(kù)與下水庫(kù)之間的高度差。

可逆式水輪機(jī)在不同運(yùn)行模式下的工作效率是不一樣的，抽水和發(fā)電模式下的標(biāo)稱水流量也不一致，抽水模式下的標(biāo)稱水流量約為發(fā)電模式下的55%，下式為可逆式水輪機(jī)在抽水和發(fā)電時(shí)的工作效率［14］。

抽水模式：

發(fā)電模式：

1.3 蓄電池

蓄電池在抽水蓄能無(wú)法吸收系統(tǒng)全部盈余電能或者無(wú)法補(bǔ)足全部不足電能時(shí)開(kāi)始工作，蓄電池相鄰兩時(shí)段的電量關(guān)系如下：

式中：Eb（t）為蓄電池t時(shí)刻的電量；σ為蓄電池一天的自放電率，取σ=0.01；（t）和（t）分別為蓄電池的輸入和輸出的功率，其計(jì)算方式如下：

式中：Pdv是凈負(fù)荷，為電負(fù)荷與光伏功率的差值，即Pdv=Pload-Ppv；Pload和Ppv分別為電負(fù)荷和光伏功率。

1.4 能量管理策略

能量管理策略旨在最大化系統(tǒng)的能量使用效率。在系統(tǒng)有小部分盈余電能或缺額電負(fù)荷時(shí)，盡量不使用抽水蓄能，而讓蓄電池滿足這小部分功率，或與電網(wǎng)進(jìn)行購(gòu)售電交易。圖2為光伏-抽水蓄能-蓄電池雙儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量管理策略。

圖2 光伏-抽水蓄能-蓄電池系統(tǒng)的能量管理策略

將式（9）、（10）代入到式（4）、（5）和（2）、（3），即可得和，以及可逆式水輪機(jī)的最大抽水功率、最大發(fā)電功率。

由圖2可知，當(dāng)光伏功率大于電負(fù)荷時(shí)，且差值大于可逆式水輪機(jī)最小抽水功率時(shí)，系統(tǒng)盈余電能將作為抽水蓄能的抽水功率，當(dāng)水庫(kù)已達(dá)上限值或盈余電能超過(guò)可逆式水輪機(jī)最大抽水功率時(shí)，多余的電能將被充入蓄電池中，向電網(wǎng)售賣電能則是蓄電池充滿后的選擇。

同樣，當(dāng)光伏功率小于電負(fù)荷時(shí)，優(yōu)先由抽水蓄能發(fā)電補(bǔ)足不足電負(fù)荷，其次是蓄電池放電，最后是向電網(wǎng)購(gòu)買電能。

2 多目標(biāo)優(yōu)化模型和優(yōu)化方法

2.1 目標(biāo)函數(shù)

（1）年經(jīng)濟(jì)成本最低。系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本是在生命周期內(nèi)的支出減去收入的總和，支出部分包括系統(tǒng)組件的投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本、替換成本，電網(wǎng)購(gòu)電成本，失電懲罰成本；收入部分為向電網(wǎng)售電的收益。年經(jīng)濟(jì)成本

式中：Ωp為系統(tǒng)組件的集合，包括光伏陣列、可逆式水輪機(jī)、上水庫(kù)、蓄電池；k為系統(tǒng)組件的種類；Nk為第k種組件的容量；分別為組件的初始投資、替換、運(yùn)行維護(hù)成本分別為組件的單位初始投資成本、單位運(yùn)行維護(hù)成本、單位替換成本；為組件在系統(tǒng)生命周期內(nèi)的更換次數(shù)；R為系統(tǒng)的資本回收系數(shù)；r為折現(xiàn)率，取5%；Lp為系統(tǒng)的壽命，20 a；Lk為組件壽命；Cgrid為購(gòu)電支出及售電收入的差值；Ce、Cg分別為系統(tǒng)向電網(wǎng)購(gòu)電的電價(jià)和向電網(wǎng)售電的電價(jià)；（t）、（t）分別為向電網(wǎng)購(gòu)買的電能和售賣的電能；Cdef為失電懲罰成本；Cd為系統(tǒng)單位失電懲罰費(fèi)用；Pdef（t）為系統(tǒng)失電量。

（2）系統(tǒng)碳排放量最小。除采用經(jīng)濟(jì)成本作為系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)外，降低系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的污染也是一個(gè)重要指標(biāo)，選擇系統(tǒng)年度碳排放量作為另一個(gè)目標(biāo)函數(shù)。系統(tǒng)碳排放主要是由各組件建設(shè)、運(yùn)行以及系統(tǒng)向電網(wǎng)購(gòu)電時(shí)產(chǎn)生的，系統(tǒng)的年度碳排放量

式中：Gpv、Grt、Ggrid、Gur、Gb分別為系統(tǒng)中光伏發(fā)電、可逆式水輪機(jī)抽水和發(fā)電、電網(wǎng)購(gòu)電、上水庫(kù)建設(shè)、蓄電池建設(shè)的碳排放系數(shù)。

2.2 約束條件

（1）電網(wǎng)購(gòu)售電約束。為提高系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，有必要將系統(tǒng)與電網(wǎng)互聯(lián)，電網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)的盈余電能消納能力有限，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)與電網(wǎng)間的電能交換，通過(guò)施加相應(yīng)的約束，使系統(tǒng)不過(guò)分依賴電網(wǎng)，同時(shí)電網(wǎng)也不會(huì)去滿足極端電負(fù)荷，系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)購(gòu)售電有如下約束：

式中，ω和λ分別為系統(tǒng)的購(gòu)電率和售電率。

（2）儲(chǔ)能充放電約束。為提高系統(tǒng)能源的利用率，不允許儲(chǔ)能設(shè)備同時(shí)處于兩種狀態(tài)，即可逆式水輪機(jī)無(wú)法同時(shí)抽水和發(fā)電以及蓄電池?zé)o法同時(shí)進(jìn)行充電和放電，因此，對(duì)抽水蓄能和蓄電池有如下約束：

（3）電能棄用率和供電可靠率約束。對(duì)系統(tǒng)的供電可靠率和電能棄用率施加約束，以保證系統(tǒng)在可靠供電的同時(shí)最大限度的利用電能，減少電能的棄用。

式中：Pdump（t）為系統(tǒng)t時(shí)刻棄用的電能；ψ和ξ分別為系統(tǒng)的最大電能棄用率和最小供電可靠率。

2.3 多目標(biāo)優(yōu)化方法

（1）ε約束法。多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)在優(yōu)化過(guò)程中可能會(huì)相互沖突，使最后計(jì)算結(jié)果的精度難以保證。本文使用ε約束法，將多目標(biāo)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問(wèn)題的形式求解，以提高優(yōu)化結(jié)果的精度，其主要思路是：先確定一個(gè)“主級(jí)”目標(biāo)函數(shù)，其余作為“次級(jí)”目標(biāo)函數(shù)，并將次級(jí)目標(biāo)函數(shù)添加至約束條件中，通過(guò)對(duì)約束進(jìn)行多次調(diào)整，最終可得多目標(biāo)問(wèn)題的Pareto解集。

此處考慮具有n目標(biāo)函數(shù)的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題。

為得到良好的Pareto解集，需要先得出各目標(biāo)函數(shù)的上下界，各目標(biāo)函數(shù)的下界可直接通過(guò)單目標(biāo)優(yōu)化求最小值得到，上界則可通過(guò)求解其他的目標(biāo)函數(shù)間接得出。選擇一個(gè)目標(biāo)函數(shù)作為主目標(biāo)函數(shù)，其余作為約束條件，則目標(biāo)函數(shù)模型可轉(zhuǎn)化為

式中：θ為一個(gè)很小的常數(shù)，取θ=10-5；s2，s3，…，sn為松弛變量；ri=（Fmaxi-Fmini）為第i個(gè)目標(biāo)函數(shù)的取值范圍；和分別為第i個(gè)目標(biāo)函數(shù)的上、下界；∈2，3，…，n；k∈1，2，…，g（27）i為目標(biāo)函數(shù)的序號(hào)；n為目標(biāo)函數(shù)個(gè)數(shù)；g為目標(biāo)函數(shù)范圍被劃分的段數(shù)。εi按照步長(zhǎng)不斷變化，通過(guò)求解每一次改變后的模型，得到最終的Pareto解集。

（2）模糊決策法。Pareto解集由多組解組成，需要決策者對(duì)解集進(jìn)行篩選得出最優(yōu)的一個(gè)解，本文采用模糊數(shù)學(xué)方法對(duì)目標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行處理，處理方式如下：

式中：μi為模糊化后的目標(biāo)函數(shù)值；M為解集中解的組數(shù)；w1、w2分別為第1和第2個(gè)目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重；γ為解集中解的序號(hào)為解集中的第γ組解的目標(biāo)函數(shù)加權(quán)值，其中最小一項(xiàng)為最優(yōu)解。

3 案例分析

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文以中國(guó)東南部某處的島嶼上的辦公樓為例，辦公樓的總建筑面積為17864 m2，其中房頂面積為2552 m2，最大可鋪設(shè)1550 m2的太陽(yáng)能光伏板。通過(guò)建筑能耗DeST模擬軟件，獲得辦公樓全年的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。圖3（a）～（c）所示分別為辦公樓的全年逐時(shí)溫度、輻照強(qiáng)度和電負(fù)荷曲線。

圖3 辦公樓全年基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

設(shè)定抽水蓄能的水頭高度為200 m，初始時(shí)刻上水庫(kù)和蓄電池的容量均為其最大容量的50%，購(gòu)電單價(jià)Ce=0.097/（＄·kWh-1），售電單價(jià)Cg=0.073/（＄·kWh-1），單位失電懲罰費(fèi)用Cd=0.5/（＄·kWh-1），權(quán)重w1、w2分別取0.5，最大電能棄用率ψ=20%，供電可靠率ξ=95%。各組件的成本見(jiàn)表1，表2為各組件的碳排放系數(shù)［15］。

表1 各組件的成本

表2 各組件的碳排放系數(shù)

3.2 結(jié)果分析

使用ε約束的PSO算法和模糊決策法對(duì)含抽水蓄能、蓄電池的雙儲(chǔ)能系統(tǒng)、僅含抽水蓄能的系統(tǒng)、僅含蓄電池的系統(tǒng)求解，并將最優(yōu)容量配置方案相比較，表3為3個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)配置方案。

表3 各系統(tǒng)最優(yōu)容量配置方案

抽水蓄能的能量使用效率等于1年內(nèi)抽水蓄能輸出和輸入功率的比值。從最優(yōu)配置方案可知，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)成本要低于僅含抽水蓄能或僅含蓄電池系統(tǒng)，其最低運(yùn)行系數(shù)α、β要高于僅含抽水蓄能系統(tǒng)，因此，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)的抽水蓄能電站的能量效率也要高于僅含抽水蓄能系統(tǒng)。碳排放方面，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)的碳排放也低于僅含抽水蓄能或僅含蓄電池系統(tǒng)。圖4為各系統(tǒng)最優(yōu)容量配置下的碳排放量構(gòu)成。

圖4 各系統(tǒng)最優(yōu)容量配置下的碳排放量

由圖4可知，相同條件下，僅含蓄電池系統(tǒng)的碳排放遠(yuǎn)大于另外兩個(gè)系統(tǒng)。雙儲(chǔ)能系統(tǒng)向電網(wǎng)購(gòu)電所造成的碳排放略高于僅含抽水蓄能系統(tǒng)，由于雙儲(chǔ)能系統(tǒng)整體能量使用效率要高于僅含抽水蓄能系統(tǒng)，所需光伏陣列的容量較低，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)整體的碳排放量也更低。

為更直觀地反映各系統(tǒng)在最優(yōu)配置方案下的實(shí)際運(yùn)行效果，本文選取典型日1（1月1日）、2（7月1日）對(duì)各系統(tǒng)進(jìn)行分析，圖5、6分別為各系統(tǒng)在典型日1、2的運(yùn)行實(shí)況。圖5為3個(gè)系統(tǒng)在典型日1的運(yùn)行實(shí)況。

圖5 典型日1系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況

由圖5（a）、（b）可見(jiàn)，典型日1的光伏陣列輸出總功率要明顯大于電負(fù)荷總量，在1：00～8：00、22：00～24：00的時(shí)段內(nèi)，此時(shí)處于夜間，光伏陣列無(wú)輸出，電負(fù)荷較小，小于抽水蓄能發(fā)電的最小功率，只能依靠蓄電池和電網(wǎng)滿足電負(fù)荷，在雙儲(chǔ)能系統(tǒng)中，抽水蓄能不發(fā)電，蓄電池放電滿足這部分負(fù)荷需求；在僅含抽水蓄能的系統(tǒng)中，只能依靠向電網(wǎng)購(gòu)電滿足電負(fù)荷，由于購(gòu)電率的限制，會(huì)存在部分系統(tǒng)無(wú)法滿足的缺額電負(fù)荷。在9：00～10：00時(shí)段的電負(fù)荷，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池已達(dá)最低荷電狀態(tài)，只能依靠電網(wǎng)購(gòu)電滿足缺額負(fù)荷。在12：00～17：00時(shí)段，光照強(qiáng)度大，光伏陣列在滿足系統(tǒng)電負(fù)荷后，有多余電能向儲(chǔ)能充電和向電網(wǎng)售電，電網(wǎng)消納多余電能的能力并不強(qiáng)，相比僅含抽水蓄能系統(tǒng)，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)中的蓄電池可吸收多余的電力，故其丟棄的電能也較少。由圖5（c）可知，僅含蓄電池系統(tǒng)的不足電負(fù)荷和盈余電能幾乎都是由蓄電池補(bǔ)償和吸收，蓄電池容量被配置的極大。

圖6為3個(gè)系統(tǒng)在典型日2的運(yùn)行實(shí)況。樣本日2處于夏季，寫字樓制冷負(fù)荷較大，光伏陣列的總輸出功率小于電負(fù)荷需求，全天都需要依靠?jī)?chǔ)能和電網(wǎng)補(bǔ)足不足的電負(fù)荷。由圖6（a）、（b）可知，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)中，最優(yōu)配置方案下的上水庫(kù)和蓄電池容量并不大，經(jīng)過(guò)一天的使用后，上水庫(kù)和蓄電池的荷電狀態(tài)達(dá)到最低值，只能依靠購(gòu)電滿足缺額電負(fù)荷，而僅含抽水蓄能的系統(tǒng)雖然無(wú)法滿足小型電負(fù)荷，但是由于其上水庫(kù)容量很大，在一天的使用下僅消耗了上水庫(kù)中的約1/4的水量，系統(tǒng)在翌日依舊能夠使用上水庫(kù)中剩余的水量，整體上相較雙儲(chǔ)能系統(tǒng)的購(gòu)電量要更少。

圖6 典型日2系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)況

3.3 不同購(gòu)電率對(duì)最優(yōu)容量配置方案的影響

系統(tǒng)與內(nèi)陸電網(wǎng)進(jìn)行電能交互有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，故有必要考慮購(gòu)電率對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化配置方案造成的影響，圖7給出了不同購(gòu)電率下的雙儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)果。

圖7 不同購(gòu)電率下的最優(yōu)容量配置結(jié)果

由圖7可知，購(gòu)電率從0增大到60%時(shí)，光伏、可逆式水輪機(jī)、上水庫(kù)、蓄電池的容量減少，系統(tǒng)減少了由光伏、儲(chǔ)能供給的電能，增加了從電網(wǎng)購(gòu)電量，由于電網(wǎng)購(gòu)電的電價(jià)較低，系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本下降，電網(wǎng)購(gòu)買電能的單位碳排放較高，系統(tǒng)碳排放量上升。

在購(gòu)電率達(dá)到40%之后，再增加購(gòu)電率對(duì)降低經(jīng)濟(jì)成本無(wú)明顯作用，且系統(tǒng)碳排放量依舊不斷增大，因此，應(yīng)當(dāng)盡量控制系統(tǒng)的購(gòu)電率在40%以下。

3.4 算法對(duì)比

為驗(yàn)證ε約束法求解模型的有效性，分別使用基于（約束法的PSO算法和MOEA/D多目標(biāo)算法對(duì)雙儲(chǔ)能系統(tǒng)模型進(jìn)行求解，圖8為兩種算法所求解的Pareto解集。

圖8 Pareto解集

如圖8所示，使用基于ε約束法的PSO算法所計(jì)算的結(jié)果在分布和精度上都要優(yōu)MOEA/D多目標(biāo)算法，表4為各算法下的優(yōu)化結(jié)果。

表4 各算法優(yōu)化結(jié)果對(duì)比

由表4可知，雖然基于ε約束法的PSO算法在計(jì)算時(shí)間上要多于MOEA/D多目標(biāo)算法，但是其收斂性更好，在經(jīng)濟(jì)成本、碳排放量這兩項(xiàng)優(yōu)化指標(biāo)上分別減少了4600＄/a和210000 g/a，因此，對(duì)于容量?jī)?yōu)化配置問(wèn)題，可使用計(jì)算精度更高的基于（約束法的PSO算法對(duì)模型進(jìn)行求解。

4 結(jié)語(yǔ)

為實(shí)現(xiàn)我國(guó)海島地區(qū)的穩(wěn)定供電，本文建立了光伏/抽水蓄能/蓄電池系統(tǒng)模型，提出了一種新的能量管理策略，以實(shí)現(xiàn)電能的高效使用?；谖覈?guó)東南部某處海島上的辦公樓進(jìn)行了仿真分析，分析結(jié)果如下

（1）在最優(yōu)容量配置方案下，相較于僅含抽水蓄能和僅含蓄電池的系統(tǒng)，含抽水蓄能和蓄電池雙儲(chǔ)能系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)成本上分別減少了41.7%和10.8%，碳排放量分別減少了1.1%和62.3%，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)在擁有最低碳排放的同時(shí)，有著最佳的經(jīng)濟(jì)性。

（2）引入最低運(yùn)行系數(shù)α、β能有效提高抽水蓄能的能量使用效率，減少電能的間接浪費(fèi)，最優(yōu)配置方案下，雙儲(chǔ)能系統(tǒng)中的抽水蓄能的能量使用效率要高于僅含抽水蓄能的系統(tǒng)9.7%。

（3）購(gòu)電率是系統(tǒng)最優(yōu)配置方案的重要影響因素，購(gòu)電率增大雖然會(huì)使經(jīng)濟(jì)成本減小，但是會(huì)使碳排放量增大，應(yīng)當(dāng)控制在40%以內(nèi)。

（4）基于ε約束法的PSO算法在處理容量?jī)?yōu)化配置問(wèn)題時(shí)比MOEA/D算法性能更好，雖然計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，但計(jì)算精度更優(yōu)，能有效降低經(jīng)濟(jì)成本和碳排放量。