【摘要】：近年來隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,天然氣發(fā)電比重的不斷增加,在綜合能源系統(tǒng)中風(fēng)電系統(tǒng)和天然氣系統(tǒng)的耦合程度隨之加深,同時(shí)風(fēng)電系統(tǒng)的不確定性對(duì)傳統(tǒng)的調(diào)度帶來了巨大的挑戰(zhàn)。為此本文引入電轉(zhuǎn)氣裝置和考慮需求響應(yīng)可以減少棄風(fēng)電量,增強(qiáng)風(fēng)電消納的能力,改善綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)電負(fù)荷的“削峰填谷”。在此背景下,建立具有熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,運(yùn)用電轉(zhuǎn)氣技術(shù)、循環(huán)流化床鍋爐和燃?xì)鈾C(jī)組的綜合能源調(diào)度模型。在對(duì)模型的優(yōu)化、目標(biāo)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化算法的改進(jìn)這幾個(gè)方面展開研究。首先,針對(duì)風(fēng)電的不確定性,借鑒傳統(tǒng)魯棒優(yōu)化理論,以運(yùn)行成本最小和污染物排放量最少為目標(biāo),重新構(gòu)建綜合能源調(diào)度優(yōu)化模型。為彌補(bǔ)傳統(tǒng)魯棒優(yōu)化理論的不足,提出改進(jìn)的弱魯棒優(yōu)化,引入弱魯棒系數(shù),來改善傳統(tǒng)魯棒優(yōu)化的保守性以及對(duì)目標(biāo)函數(shù)惡化的處理。通過調(diào)節(jié)弱魯棒系數(shù)得到不同保守程度下的最優(yōu)解。其次,在原有的基于弱魯棒優(yōu)化的綜合能源調(diào)度模型下,考慮需求響應(yīng),設(shè)計(jì)一個(gè)雙層優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),來對(duì)綜合能源系統(tǒng)電與氣進(jìn)行分層優(yōu)化。體現(xiàn)了上層與下層的耦合關(guān)系,通過優(yōu)化層的相互響應(yīng)的關(guān)系,并結(jié)合改進(jìn)的弱魯棒優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)對(duì)電/氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化實(shí)現(xiàn)在調(diào)度周期內(nèi)的風(fēng)電消納。最后,以綜合能源經(jīng)濟(jì)成本以需求響應(yīng)成本之和最小為目標(biāo)建立綜合能源調(diào)度優(yōu)化模型,采用罰函數(shù)對(duì)約束條件和目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行處理,采用改進(jìn)的細(xì)菌群體趨藥性算法對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化求解。通過算例仿真驗(yàn)證所提模型的可行性和經(jīng)濟(jì)性,以及算改進(jìn)算法的正確性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73;TK01
【圖文】：

圖 2-1 風(fēng)電機(jī)組出力對(duì)比圖 本章小結(jié)本章是文章中模型構(gòu)建的理論部分。介紹的主要有以下幾點(diǎn)：(1) 在介紹不確定性問題時(shí)，主要是介紹了含不確定性參數(shù)的優(yōu)化問題，即確定因素會(huì)對(duì)在目標(biāo)空間中的解會(huì)產(chǎn)生較大的影響。最后介紹了傳統(tǒng)的魯棒不確定性問題相結(jié)合建立模型，以及其模型存在的問題。(2) 在傳統(tǒng)的魯棒優(yōu)化理論中主要是介紹了其具體內(nèi)容及基本的表示形式，理論對(duì)調(diào)度結(jié)果具有魯棒性能，使得優(yōu)化解都在可行域內(nèi)。(3) 根據(jù)傳統(tǒng)的魯棒優(yōu)化中存在難以對(duì)目標(biāo)函數(shù)不同程度惡化的處理問題，的弱魯棒優(yōu)化理論。引入弱魯棒系數(shù)，通過調(diào)節(jié)弱魯棒系數(shù)，可得到不同保的最優(yōu)解，在滿足不同場(chǎng)景惡化的條件下，兼顧決策方案的魯棒性、經(jīng)濟(jì)性型與實(shí)際決策環(huán)境更為接近并且更具有實(shí)際意義。

如表 3-2 所示。表 3-2 改進(jìn) BCC 算法的仿真參數(shù)細(xì)菌個(gè)數(shù) 100變量個(gè)數(shù) 13目標(biāo)個(gè)數(shù) 2移動(dòng)步數(shù) 300場(chǎng)景期望 0.0001初始精度 2%精度更新常數(shù) 1.25細(xì)菌初始速度 1控制因子 0.01 3-2 可知，為了使細(xì)菌快速集中，初始移動(dòng)的速度比較大。到后期跳躍而無法達(dá)到極值點(diǎn)，速度則保持在較小的值。

方案一 40.3972 18.9126方案二 38.3492 17.9126圖3-3與圖3-4可知，雖然系統(tǒng)在實(shí)際場(chǎng)景下若風(fēng)電出力的波動(dòng)較大則無法承受，但是可看出圖 3-3 風(fēng)電出力與圖 3-5 波動(dòng)基本一致。在實(shí)際算例系統(tǒng)中，風(fēng)電出力區(qū)間范圍較大。如圖 3-4 可知，風(fēng)電出力的最大值在 3 時(shí)為 142.326MW，而最小出力在 12 時(shí)，為 31.174MW，其差值為 111.152MW。如圖 3-4 可知，最大出力在 3 時(shí)為117.643MW

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