面向灵活性与可靠性的电-热综合能源系统运行与规划研究

发布时间：2022-10-11 14:39

　　电能和热能需求是终端能源消耗的最主要部分。大力发展基于热电联产（Combined heat and power,CHP）的电-热综合能源系统是解决能源枯竭、环境污染等问题的有效手段,也是支撑现代智能电网和能源互联网发展的重要支点。在电-热综合能源系统的运行和规划中,需要充分挖掘并利用电能和热能的交互和互补协调以提高系统的灵活性和可靠性。充足的灵活性是实现可再生能源大规模消纳和能源效率提升的根本;高可靠性则保障了综合能源系统在正常运行状态以及事故状态下均能满足用户电能和热能的需求。本文按照电-热能源互补、供-需双向互动的主线,在运行与规划层面开展电-热综合能源系统灵活性与可靠性分析与优化的理论研究,主要内容总结如下:（1）提出了电-热综合能源系统中典型负荷的综合需求响应（Integrated demand response,IDR）模型。相较于以往的研究,本文对系统中的负荷进行了更精细化的分析,基于负荷的能源来源和内部能源转换情况将负荷分为两类。针对第一类负荷,分析了其以能源替代为核心的综合需求响应模式,并基于线性化方法将综合需求响应模型替代为对电能和热能的报价曲线。针对第二类负荷,充分... 

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩略词清单
第1章 绪论
    1.1 选题的背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电-热综合能源系统运行优化研究概述
        1.2.2 综合需求响应和能源中心相关研究概述
        1.2.3 综合能源系统规划研究概述
        1.2.4 综合能源系统可靠性研究概述
    1.3 现有工作存在的不足
    1.4 本文工作与章节安排
第2章 电-热综合能源系统中典型负荷的灵活性分析
    2.1 引言
    2.2 电-热综合能源系统中典型负荷分析
    2.3 基于报价曲线的第一类负荷的需求侧灵活性分析
        2.3.1 负荷聚合商的能源需求分析
        2.3.2 负荷聚合商的调度模型
        2.3.3 KKT条件的报价曲线形式
    2.4 基于EH的第二类负荷的需求侧灵活性分析
        2.4.1 基于EH的负荷能源需求分析
        2.4.2 综合需求响应模型
    2.5 算例分析
        2.5.1 单一负荷需求侧灵活性分析
        2.5.2 负荷聚合的灵活性分析
    2.6 本章小结
第3章 考虑负荷灵活性的电-热综合能源系统优化运行研究
    3.1 引言
    3.2 实时DRX市场的概念和框架
    3.3 面向DRX市场的电-热综合能源系统优化调度模型
    3.4 优化模型的求解方法
    3.5 算例分析
        3.5.1 算例系统和参数
        3.5.2 综合需求响应与传统电力需求响应的比较
        3.5.3 实时DRX与日前DRX的比较
        3.5.4 算法效率的分析
    3.6 本章小结
第4章 基于耦合性能多状态系统模型的电-热综合能源系统运行可靠性评估
    4.1 引言
    4.2 电-热综合能源系统的可靠性分析理论体系
        4.2.1 耦合性能的两性能多状态系统模型
        4.2.2 考虑性能依赖的通用生成函数技术
    4.3 电-热综合能源系统耦合元件的可靠性模型
    4.4 考虑网络约束的电-热综合能源系统运行可靠性评估
        4.4.1 考虑不确定性的能源负荷建模
        4.4.2 CHPD模型的建立
        4.4.3 CHPD模型的求解算法
        4.4.4 可靠性指标体系
    4.5 算例分析
        4.5.1 可用性评估的算例分析
        4.5.2 系统可靠性评估的算例分析
    4.6 本章小结
第5章 基于市场化的电-热综合能源系统协同电源规划模型
    5.1 引言
    5.2 模糊负荷持续时间曲线模型
    5.3 模糊数表示的LMP的计算模型
    5.4 市场参与者的投资决策模型
        5.4.1 DHSCO的投资决策模型
        5.4.2 GENCO的投资决策模型
    5.5 求解方法
        5.5.1 LMP计算模型的求解
        5.5.2 市场主体投资决策模型的求解方法
        5.5.3 协同电源规划的求解流程
    5.6 算例分析
        5.6.1 算例系统和假设
        5.6.2 仿真结果分析
    5.7 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 研究工作展望
参考文献
作者简历及攻读博士学位期间的学术成果
    作者简历
    攻读博士学位期间的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分布鲁棒优化的电–气–热综合能源系统日前经济调度[J]. 高晓松,李更丰,肖遥,别朝红.  电网技术. 2020(06)
[2]用户侧综合能源系统规划运行联合优化[J]. 崔全胜,白晓民,董伟杰,黄毕尧.  中国电机工程学报. 2019(17)
[3]计及多能存储和综合需求响应的多能源系统可靠性评估[J]. 路红池,谢开贵,王学斌,吴涛,胡博,伏坚.  电力自动化设备. 2019(08)
[4]考虑不确定性及电/热储能的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法[J]. 雷金勇,郭祚刚,陈聪,袁智勇,马溪原,沈欣炜,孙宏斌.  电力自动化设备. 2019(08)
[5]基于用户侧能源转换设备的综合能源系统可靠性分析[J]. 胡枭,闻旻,刘育权,蔡莹,于琪,程浩忠.  电力科学与技术学报. 2019(02)
[6]面向风电消纳的考虑热网特性及热舒适度弹性的电热联合优化调度[J]. 林俐,顾嘉,王铃.  电网技术. 2019(10)
[7]考虑电热多种负荷综合需求响应的园区微网综合能源系统优化运行[J]. 方绍凤,周任军,许福鹿,冯剑,程远林,李斌.  电力系统及其自动化学报. 2020(01)
[8]人工智能在电力系统及综合能源系统中的应用综述[J]. 杨挺,赵黎媛,王成山.  电力系统自动化. 2019(01)
[9]信息物理深度融合背景下综合能源系统可靠性分析评述[J]. 加鹤萍,丁一,宋永华,胡怡霜,尚楠,刘月琴.  电网技术. 2019(01)
[10]基于电热耦合潮流的综合能源系统风险评估方法[J]. 任志超,程超,何仲潇,汪晓华,王枭.  电力建设. 2018(12)



本文编号：3690753