微網(wǎng)多能協(xié)同優(yōu)化運行及效益評價模型
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- 作者:王堯,鞠立偉,王佳偉,譚忠富 著
- 出版時間:2020/12/1
- ISBN:9787519850456
- 出 版 社:中國電力出版社
- 中圖法分類:TK01
- 頁碼:205
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《微網(wǎng)多能協(xié)同優(yōu)化運行及效益評價模型》共分7章內(nèi)容,主要內(nèi)容為:微能源網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及能量特性研究,包括國內(nèi)外微能源網(wǎng)多能協(xié)同規(guī)劃、運行及效益評價等方面的研究現(xiàn)狀,微能源網(wǎng)發(fā)展演化歷程及能量特性動態(tài)分析;建立微能源網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型:從微能源網(wǎng)內(nèi)、微能源網(wǎng)間、微能源網(wǎng)群三個維度出發(fā)開展微能源網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化研究:提出微能源網(wǎng)群多能協(xié)同運行綜合效益評價模型,從經(jīng)濟、節(jié)能、減排等角度對微能源網(wǎng)的效益進行評估,為微能源網(wǎng)投資運行提供決策借鑒。
《微網(wǎng)多能協(xié)同優(yōu)化運行及效益評價模型》可作為高等院校、能源研究機構(gòu)、相關(guān)領(lǐng)域科研工作者參考用書。
微能源網(wǎng)(簡稱微網(wǎng))通過多能互補技術(shù)、綜合能源服務(wù)等實現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)的電、熱、氣、冷等多種能源的高效集成與協(xié)同供給。2016年,國家發(fā)展和改革委員會提出《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》,指出要加強多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè),開展電、熱、氣、冷等不同類型能源之間的耦合互動和綜合利用。微能源網(wǎng)群廣泛應(yīng)用智慧互聯(lián)技術(shù),作為一種智慧型區(qū)域網(wǎng)絡(luò),具備較高的新能源滲透率,通過能源儲存和能源轉(zhuǎn)化能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域內(nèi)能源供給和消耗的平衡。微能源網(wǎng)群可以根據(jù)實際需要交換能源,也可以與公共網(wǎng)絡(luò)進行能源的靈活交互,實現(xiàn)風(fēng)、光、天然氣等分布式能源的優(yōu)化配置。因此,本書以微能源網(wǎng)為研究對象,重點研究微能源網(wǎng)的容量配置、多能協(xié)同優(yōu)化、綜合效益評價,得到微能源網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”優(yōu)化配置模式,優(yōu)化微能源網(wǎng)內(nèi)、微能源網(wǎng)間、微能源網(wǎng)群多層級運行方式,建立綜合效益評價模型指導(dǎo)微能源網(wǎng)建設(shè)和運營,以促進分布式能源的綠色、低碳、多元、高效和智能化利用。
本書共分7章,分別從微能源網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及能量特性、微能源網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型、微能源網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化、微能源網(wǎng)群多能協(xié)同運行綜合效益評價四方面進行了研究。在微能源網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及能量特性研究方面,主要內(nèi)容包括:概論,闡述了研究背景及意義,并總結(jié)了國內(nèi)外微能源網(wǎng)多能協(xié)同規(guī)劃、運行及效益評價等方面的研究現(xiàn)狀;微能源網(wǎng)發(fā)展演化歷程及能量特性動態(tài)分析,通過從歐盟、美國、日本及我國等典型國家和地區(qū)對微能源網(wǎng)的概念進行解析,并總結(jié)微能源網(wǎng)的供能特性;隨后從梳理微能源網(wǎng)發(fā)展的相關(guān)政策、介紹微能源網(wǎng)實踐試點項目兩方面說明微能源網(wǎng)的發(fā)展演化歷程;對微能源網(wǎng)供給、轉(zhuǎn)換、存儲、消費等特性進行建模,分析能量的梯級利用。通過上述研究確立微能源網(wǎng)發(fā)展的宏觀環(huán)境,并形成微能源網(wǎng)的能量特性,為微能源網(wǎng)多能協(xié)同優(yōu)化發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。
在微能源網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型方面,主要內(nèi)容包括:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和單元設(shè)備的角度分析綜合能源系統(tǒng)模型;分析不同類型負荷參與綜合需求響應(yīng)的方式,建立計及隨機一認知不確定性的綜合需求響應(yīng)模型;構(gòu)建“源-網(wǎng)-荷-儲”容量配置雙層規(guī)劃模型,上層以建設(shè)綜合能源系統(tǒng)經(jīng)濟性最優(yōu)為目標優(yōu)化單元容量,下層以日運行成本最低為目標優(yōu)化單元出力,以此提高微能源網(wǎng)系統(tǒng)整體的經(jīng)濟性。
在微能源網(wǎng)的調(diào)度優(yōu)化研究方面,主要內(nèi)容包括:設(shè)計了一種新的微能源網(wǎng)結(jié)構(gòu),建立了微能源網(wǎng)的能源生產(chǎn)、能源轉(zhuǎn)換和儲能裝置運行模型;利用兩階段優(yōu)化理論,將風(fēng)、光日前預(yù)測功率作為隨機變量,構(gòu)造上層日前調(diào)度模型,將其時前功率作為隨機變量的實現(xiàn),構(gòu)造下層時前調(diào)度模型;采用細胞膜優(yōu)化算法和混沌搜索算法對傳統(tǒng)粒子群算法進行改進,對各模型進行求解;選擇深圳市龍崗區(qū)國際低碳園區(qū)進行實例分析。為了開展微能源網(wǎng)間的優(yōu)化,提出微能源網(wǎng)間多能協(xié)同交互平衡三級優(yōu)化模型。以確立平均失負荷率最小為目標,構(gòu)建多微能源網(wǎng)日前容量靈活性配置優(yōu)化模型;利用條件風(fēng)險價值度量風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電不確定性所帶來的風(fēng)險成本,構(gòu)建電、熱、冷等多能協(xié)同日內(nèi)調(diào)度優(yōu)化模型;考慮不同時刻各主體的備用供給成本,確立備用調(diào)度成本最小的備用優(yōu)化平衡方案;為了求解上述三級協(xié)同優(yōu)化模型,提出基于信息熵和混沌搜索的改進蟻群算法;同樣以深圳市龍崗區(qū)國際低碳園區(qū)為實例對象,驗證模型的實用性和有效性。最后,提出微能源網(wǎng)群多能協(xié)同分層協(xié)調(diào)多級優(yōu)化模型。將多種能源生產(chǎn)設(shè)備、能源轉(zhuǎn)換設(shè)備和儲能設(shè)備集成微能源網(wǎng),設(shè)計多微能源網(wǎng)群在日前、日內(nèi)、實時等各階段的多能競價博弈框架體系;提出一種含多種博弈狀態(tài)的三階段優(yōu)化模型;為模擬多微能源網(wǎng)群競價博弈過程,提出基于自適應(yīng)調(diào)整信息揮發(fā)因子和轉(zhuǎn)移概率的改進蟻群算法;制定微能源網(wǎng)群最佳運行策略。
在微能源網(wǎng)群多能協(xié)同運行綜合效益評價方面,主要內(nèi)容包括:分析了“以電定熱”“以熱定電”“熱電混合”模式中的運行場景;刻畫了微能源網(wǎng)中的居民樓宇、辦公樓宇、商場等建筑的多負荷特征,構(gòu)造了多類用戶的年負荷曲線、冬夏典型日負荷曲線;最后為評價微能源網(wǎng)的效益情況,確定基于不同模式的多類型微能源網(wǎng)協(xié)同靈活運行的優(yōu)劣,基于微能源網(wǎng)的結(jié)構(gòu)布局,從經(jīng)濟、節(jié)能、減排等角度設(shè)計了微能源網(wǎng)3E效益評價指標,對微能源網(wǎng)的效益進行評估,同時為微能源網(wǎng)投資運行提供決策借鑒。
前言
第1章 概論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
第2章 微能源網(wǎng)發(fā)展演化歷程及能量特性動態(tài)分析
2.1 微能源網(wǎng)概述
2.2 微能源網(wǎng)發(fā)展演化歷程
2.3 微能源網(wǎng)能量特性分析與建模
2.4 本章小結(jié)
第3章 微能源網(wǎng)“源-網(wǎng)-荷-儲”容量配置優(yōu)化模型
3.1 引言
3.2 微能源網(wǎng)模型
3.3 計及不確定性的綜合需求響應(yīng)建模
3.4 微能源網(wǎng)雙層容量配置優(yōu)化模型
3.5 本章小結(jié)
第4章 微能源網(wǎng)內(nèi)多能協(xié)同互補雙層調(diào)度優(yōu)化模型
4.1 引言
4.2 微能源網(wǎng)結(jié)構(gòu)框架
4.3 微能源網(wǎng)雙層調(diào)度優(yōu)化模型
4.4 混沌細胞膜粒子群算法
4.5 算例分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 微能源網(wǎng)間多能協(xié)同交互平衡三級優(yōu)化模型
5.1 引言
5.2 三級協(xié)同優(yōu)化框架
5.3 三級協(xié)同運行優(yōu)化模型
5.4 多級數(shù)學(xué)模型求解算法
5.5 算例分析
5.6 本章小結(jié)
第6章 微能源網(wǎng)群多能協(xié)同分層協(xié)調(diào)多級優(yōu)化模型
6.1 引言
6.2 微能源網(wǎng)群多能競價博弈體系
6.3 微能源網(wǎng)群多能協(xié)同三級博弈優(yōu)化模型
6.4 微能源網(wǎng)群多能競價博弈過程模擬
6.5 算例分析
6.6 本章小結(jié)
第7章 微能源網(wǎng)群多能協(xié)同運行綜合效益評價模型
7.1 引言
7.2 微能源網(wǎng)多能協(xié)同運行模式分析
7.3 微能源網(wǎng)系統(tǒng)多負荷特征分析
7.4 微能源網(wǎng)群多能協(xié)同靈活運行效益評價
7.5 本章小結(jié)
參考文獻