發(fā)布時間：2020-02-21 16:53

【摘要】：隨著能源、環(huán)境問題日益突出,提高對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構建清潔低碳、安全高效的現(xiàn)代能源體系需要解決的關鍵問題。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)實現(xiàn)了不同類型能源的耦合,具有運行方式靈活、低碳高效、可再生能源消納率高等優(yōu)點,受到人們的高度重視。由于風電、光伏等可再生能源發(fā)電的出力及電、熱負荷具有一定的不確定性,給綜合能源系統(tǒng)的經(jīng)濟調度帶來挑戰(zhàn),增加了可控設備的調整策略復雜性,從而使對應的風險費用增加。為降低系統(tǒng)所面臨的風險,本文建立了基于條件風險價值的電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟調度模型,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)的典型結構和多種能源間的相互聯(lián)系,建立了綜合能源系統(tǒng)中供電和供熱設備的數(shù)學模型,并基于支路的元件特性和網(wǎng)絡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)絡模型。其次,對綜合能源系統(tǒng)中進行穩(wěn)態(tài)多能流計算涉及的變量進行了分析,并針對熱力和天然氣子系統(tǒng)中的特殊問題進行了分析推導,在此基礎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)潮流計算中常用的Newton-Raphson法推廣到綜合能源系統(tǒng)多能流計算中,提出了基于Newton-Raphson法的多能流計算方法;對迭代過程中的雅克比矩陣進行了推導,并給出了多能流的計算流程;通過電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)仿真算例驗證了方法的有效性。而后,分析了綜合能源系統(tǒng)由于供能側和負荷側不確定性的存在而面臨的調度風險,提出了采用條件風險價值分析其經(jīng)濟調度問題的必要性;建立了綜合能源系統(tǒng)中供能設備和負荷的不確定性模型,對條件風險價值的定義和計算方法進行了介紹;定義了綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟調度的風險費用,推導了相應的數(shù)學表達式,在此基礎上建立了基于條件風險價值并考慮設備運行約束和多能流約束的經(jīng)濟調度數(shù)學模型;通過對數(shù)學模型進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)點法的求解方法和求解流程。最后,以一個小型的電-熱-氣綜合能源系統(tǒng)為例,利用所建立的經(jīng)濟調度模型進行仿真驗證了所提出的模型的實用性,并分析了參數(shù)變化對結果的影響。
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM73;TK01

【參考文獻】

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本文編號：2581669