【摘要】：隨著能源、環(huán)境問題日益突出,提高對(duì)多種類型能源的綜合利用效率、降低污染物的排放已成為我國(guó)構(gòu)建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系需要解決的關(guān)鍵問題。綜合能源系統(tǒng)作為新一代能源系統(tǒng)的重要形式,涵蓋了供電、供熱和供氣等能源系統(tǒng),在源、網(wǎng)、荷等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了不同類型能源的耦合,具有運(yùn)行方式靈活、低碳高效、可再生能源消納率高等優(yōu)點(diǎn),受到人們的高度重視。由于風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電的出力及電、熱負(fù)荷具有一定的不確定性,給綜合能源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度帶來挑戰(zhàn),增加了可控設(shè)備的調(diào)整策略復(fù)雜性,從而使對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用增加。為降低系統(tǒng)所面臨的風(fēng)險(xiǎn),本文建立了基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值的電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,主要開展了以下研究工作:首先,研究了電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)和多種能源間的相互聯(lián)系,建立了綜合能源系統(tǒng)中供電和供熱設(shè)備的數(shù)學(xué)模型,并基于支路的元件特性和網(wǎng)絡(luò)基本定律建立了電力子系統(tǒng)、熱力子系統(tǒng)和天然氣子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模型。其次,對(duì)綜合能源系統(tǒng)中進(jìn)行穩(wěn)態(tài)多能流計(jì)算涉及的變量進(jìn)行了分析,并針對(duì)熱力和天然氣子系統(tǒng)中的特殊問題進(jìn)行了分析推導(dǎo),在此基礎(chǔ)上建立了綜合能源系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)多能流方程;將電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中常用的Newton-Raphson法推廣到綜合能源系統(tǒng)多能流計(jì)算中,提出了基于Newton-Raphson法的多能流計(jì)算方法;對(duì)迭代過程中的雅克比矩陣進(jìn)行了推導(dǎo),并給出了多能流的計(jì)算流程;通過電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)仿真算例驗(yàn)證了方法的有效性。而后,分析了綜合能源系統(tǒng)由于供能側(cè)和負(fù)荷側(cè)不確定性的存在而面臨的調(diào)度風(fēng)險(xiǎn),提出了采用條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值分析其經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題的必要性;建立了綜合能源系統(tǒng)中供能設(shè)備和負(fù)荷的不確定性模型,對(duì)條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值的定義和計(jì)算方法進(jìn)行了介紹;定義了綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用,推導(dǎo)了相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上建立了基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值并考慮設(shè)備運(yùn)行約束和多能流約束的經(jīng)濟(jì)調(diào)度數(shù)學(xué)模型;通過對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析將其化為雙層優(yōu)化問題,提出了基于快速粒子群算法和內(nèi)點(diǎn)法的求解方法和求解流程。最后,以一個(gè)小型的電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)為例,利用所建立的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證了所提出的模型的實(shí)用性,并分析了參數(shù)變化對(duì)結(jié)果的影響。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM73;TK01

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2581669