在“第三次工業(yè)革命”的推動下,現(xiàn)代能源系統(tǒng)已發(fā)展為以電力系統(tǒng)為核心,同時融合了天然氣、熱力、交通等多系統(tǒng)的能源互聯(lián)網(wǎng)。多種能源網(wǎng)絡(luò)的相互作用和影響,使得系統(tǒng)調(diào)度運行的難度加大。另一方面,隨著電力市場政策的推進,需求側(cè)響應(yīng)得以更積極靈活地參與到調(diào)度運行中來,并為系統(tǒng)經(jīng)濟、安全、穩(wěn)定運行提供新的調(diào)控手段�；谝陨媳尘�,本文從需求響應(yīng)參與能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)度運行這一課題出發(fā),對綜合能源系統(tǒng)的動態(tài)建模、電-氣互聯(lián)系統(tǒng)的解耦協(xié)同優(yōu)化和基于能源樞紐的能源互聯(lián)網(wǎng)隨機優(yōu)化問題進行研究,主要研究內(nèi)容和成果總結(jié)如下:(1)基于電力需求響應(yīng)機制,并結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)的運行環(huán)境,建立了多類型的綜合能源需求響應(yīng)模型。將需求響應(yīng)分為價格型需求響應(yīng),激勵型需求響應(yīng)和替代型需求響應(yīng)這三種形式,不同的響應(yīng)方式均可拓寬綜合能源系統(tǒng)的運行空間,為系統(tǒng)運行提供緩沖。對國內(nèi)外現(xiàn)行需求響應(yīng)項目進行全面系統(tǒng)的分析,并歸納其特點和發(fā)展挑戰(zhàn),進而佐證了本文研究的必要性。(2)提出了一種考慮動態(tài)天然氣潮流和需求側(cè)響應(yīng)的綜合能源系統(tǒng)日前調(diào)度方法。該模型基于能源系統(tǒng)中的供需情況和價格信號,引入價格型和替代型需求響應(yīng)以精細化描述同種能源的時遷作用和不同能源的替代作用,平抑負荷曲線并有效提升系統(tǒng)運行效率。同時,模型中考慮動態(tài)天然氣潮流時空差分方程,對多能系統(tǒng)能量流進行細化分析和描述,提升了模型的計算精度。算法上,對非凸天然氣潮流方程進行二階錐松弛,并采用序貫優(yōu)化算法求解松弛后的日前調(diào)度模型,確保獲得可行的調(diào)度方案。(3)提出了一種需求響應(yīng)參與下的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)解耦協(xié)同調(diào)度方法。針對集中式調(diào)度存在的數(shù)據(jù)采集量大、通信負擔重、決策問題規(guī)模復(fù)雜等弊端,提出了一種弱中心化的決策運行框架,并對同步式和異步式ADMM算法進行了比較。在此基礎(chǔ)上,考慮了價格型需求響應(yīng)對電-氣互聯(lián)系統(tǒng)運行經(jīng)濟性的提升。價格信號可引導(dǎo)電力用戶將峰時用能轉(zhuǎn)移至其他時段,有效緩解了系統(tǒng)阻塞。而解耦協(xié)同的調(diào)度方法則保證了不同能源系統(tǒng)的信息私密,實現(xiàn)電、氣多智能主體的自治決策。(4)提出了一種考慮綜合需求側(cè)響應(yīng)的能源互聯(lián)網(wǎng)隨機優(yōu)化方法。針對風(fēng)電隨機波動事件,采用反向場景削減法獲得典型風(fēng)電場景,用以分析其對能源互聯(lián)網(wǎng)運行經(jīng)濟性和風(fēng)電消納能力的影響。面向能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境,將需求響應(yīng)拓展為通過能源樞紐內(nèi)部優(yōu)化配置實現(xiàn)的內(nèi)部需求響應(yīng),和通過終端用戶需求調(diào)整實現(xiàn)的外部需求響應(yīng)。為提升求解效率,建模上采用線性化矩陣描述能源樞紐內(nèi)的能量輸出-輸入關(guān)系,建立了耦合上層傳輸網(wǎng)絡(luò)和下層能源樞紐的統(tǒng)一模型,算法上提出連續(xù)線性化方法平衡算法精度和計算效率。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM732;TK01
【部分圖文】：

的求解算法進行分析。測試系統(tǒng)含有６個電力節(jié)點，６個天然氣節(jié)點，有２個天逡逑然氣井，３臺燃氣機組，１臺燃煤機組，７條輸電線路和５條天然氣管道。系統(tǒng)逡逑拓撲如圖３－３所示，燃氣機姐參數(shù)如表３－２所示。逡逑電——另麗—逡逑，邐｜邐｜ｌ逡逑｜邐Ｉ逡逑４邋Ｉ邐５邋Ｉ邐６逡逑一」｛占—逡逑！邐Ｉ邐ｉ逡逑＂邐Ｉ逡逑ｄ邋ｎ邋＾邐ｃ邋邐１￣￣Ｏ—［ＨＩ逡逑邐一邋Ｉ逡逑ｉ邐ｊｒ逡逑邐＾＞５邐￣［ｓｉ］逡逑邐天然氣系統(tǒng)邐逡逑圖３－３邋１２節(jié)點綜合能源系統(tǒng)拓撲圖逡逑４０逡逑

邐４０逡逑對比了三種不同情景：情景１？氣網(wǎng)穩(wěn)態(tài)建模；情景２－氣網(wǎng)動態(tài)建模，不引入逡逑虛擬氣節(jié)點；情景３－氣網(wǎng)動態(tài)建模，k翁豕艿酪胍桓魴檳餛詰�。哇E常聰允懼義狹飼榫埃車那蠼獾獺Ｊ紫炔捎瞇蜆嵊嘔惴ㄇ蠼馕忍桑牛幽Ｐ停謔狀蔚義洗罌煽燜僬業(yè)澆蝦玫腦誦械悖ň瞇裕ぃ玻矗�，鷵），但由釉熉柋愁^Ｒ蜃詠閑。煎義顯際魷忠歡ǖ腦較�。为暑櫳持J細瘢詿酥笸ü絳�，綑n桶莢際膩義顯較�。由釉溤噪H較奕萑潭冉檔�，系统哉b杏蚪歡霞跣�，随字Z慕�，辶x舷低吃誦蟹延彌鸞ヌ嶸�。经过�(chuàng)蔚螅忍Ｐ褪樟�，获祲羧态下的调洞_藉義習(xí)福ň瞇裕ぃ玻矗�，ＡP矗埃Ｖ笱∪。劍筆笨痰奈忍誦兇刺魑Ｐ偷某跏甲村義咸�，动态模型同样经�(chuàng)蔚笫樟�，获得租偙K牡鞫冉峁ň瞇裕ぃ玻常�，０００）。辶x顯諼忍攵蠼夤討

本文編號：2820886