【摘要】：以熱電聯(lián)供(Combined Heating and Power,CHP)為核心單元的綜合能源系統(tǒng)(Integrated Energy System,IES)打破各能源系統(tǒng)分開規(guī)劃、獨立運行的既有模式,提高了系統(tǒng)整體的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益,是能源供應系統(tǒng)未來主要的發(fā)展方向。本文以包含電/氣/熱等多種能源的IES系統(tǒng)為研究對象,圍繞系統(tǒng)優(yōu)化調度和優(yōu)化配置的方法展開研究,主要工作如下:1)針對電力-天然氣(Integrated Electricity and Natural Gas,IENG)系統(tǒng)的運行特點,建立了配電網(wǎng)、穩(wěn)態(tài)天然氣網(wǎng)絡模型,并提出了一種基于改進快速交替方向乘子法(fast Alternating Direction Method of Multipliers,fast-ADMM)的日前調度框架;進一步考慮了可再生能源不確定性和包括冰蓄冷空調負荷、分散空調負荷的需求側響應,提出了兩階段的魯棒優(yōu)化模型并采用列與約束生成(Column and Constraints Generation,CCG)算法求解以獲得最劣場景;最后,通過本文所建立的的模型及優(yōu)化方法求得系統(tǒng)最優(yōu)調度方案,并分析了電力、天然氣兩個能源子系統(tǒng)互相之間的影響。2)針對電力-天然氣-熱力(Integrated Electricity,Natural Gas and Heat,IEGH)系統(tǒng)的運行特點,建立了以系統(tǒng)經(jīng)濟成本為目標函數(shù)的日前調度模型,其中,建立了熱網(wǎng)模型,以及考慮了動態(tài)特性的天然氣網(wǎng)絡模型;另外,考慮到IEGH各個子系統(tǒng)之間信息不透明特性,提出了基于帶高斯回代的交替方向乘子法(ADMM with Gaussian Back Substitution,ADMM-GBS)的分布式優(yōu)化調度方法;最后,基于算例分析驗證了本文所建立的IEGH系統(tǒng)模型和優(yōu)化框架的有效性。3)針對IEGH系統(tǒng)的優(yōu)化配置問題,提出了考慮投資成本和不同場景運行成本的IEGH系統(tǒng)優(yōu)化配置方法,同時建立了基于ADMM算法的分布式優(yōu)化框架;其中,優(yōu)化配置問題被分解為以投資成本為目標函數(shù)的配置子問題和不同場景下的以運行成本為目標函數(shù)的配置子問題;最后,基于算例分析驗證了所提出IEGH系統(tǒng)模型和優(yōu)化框架的有效性。
【圖文】：

ｉ）分散空調負荷逡逑對于分散式空調，根據(jù)房間的熱滯后效應，控制空調開關狀態(tài)可以保證室內逡逑溫度保持在一定范圍內。如圖２－２所示，一個控制周期為，開通時間ｒｉ和閉合逡逑時間ｔｏ可以通過線性熱參數(shù)模型得到。因此，空調被分為為組，且每組空調均逡逑有Ｔ。個狀態(tài)，在進入下一個時間間隔時，，總有一組空調要關閉，另一組空調要打逡逑開，以保證每個時間間隔中只有組空調處于開啟狀態(tài)。逡逑＾ｅ（０邋＝邋／，ｄｅ0（0＾Ｌ－＝＾ｄｅ0（0？，邐（２－２４）逡逑１５逡逑

ｉ９邋ｉ0邋ｎｏ邐ｊ0逡逑＊■圖２－３周期輪停策略邐ｋ逡逑其中，尸ｄｅＯ為未削減前的分散空調負荷；Ｐｄｅ為調控之后的分散空調負荷；逡逑為削減系數(shù)。逡逑２）集中冰蓄冷空調負荷逡逑冷kr塔逡逑ｒ邐＾邐］逡逑「Ｃ魏－「－１逡逑１——逡逑ｒ邐Ｈ邋１１邐—＂ｉ逡逑＞邐邐？＜逡逑蓄冰槽逡逑＂ｖＺｖ１逡逑＾邐ｇｆ＾ｐ——ＣＤ邐逡逑ｆ邐＾？——－逡逑Ｌ邐熱交換器邋邐邐逡逑圖２－４冰蓄冷空調結構逡逑如圖２－４所示，冰蓄冷空調一般包括制冷機組、冷卻塔、蓄冰槽、水泵等輔逡逑１６逡逑
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK01;TM73

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