区域综合能源“站-网”选址和定容研究

发布时间：2024-12-10 03:44

　　能源是经济快速发展的重要保障,随着经济由高速增长阶段转向高质量发展阶段,我国的能源结构也进入转变期,在此背景下,《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》明确提出降低碳排放,实现碳中和这一需求。区域综合能源系统能够在横向实现“冷-热-电-气”多能耦合,在纵向实现“源-网-荷-储”多方协调,能够在满足用户多元化能源需求的同时,提升供能系统的经济性和能效,减少污染物排放量,有助于实现“双碳”目标。因此,有必要研究区域综合能源系统中能源站和能源网络的选址和定容,构建区域综合能源系统“站-网”选址定容优化模型,探讨兼顾高经济性和高可再生能源利用效率的途径。本文主要包括五个研究部分。第一,构建区域综合能源系统设备和能源网络模型。主要包括三个模块:首先,介绍了区域综合能源系统基本结构和规划中应涉及的变量;其次,从能源耦合角度,构建了区域综合能源系统数学模型;最后,构建了含网络损耗,循环水泵定容和内径尺寸优化的能源网络数学模型。第二,电-热综合能源系统“站-网”选址定容的优化变量和单目标算法研究。该研究内容包含三个模块:首先,以年总成本为目标,以热网管内经济流速,能源站...

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 区域综合能源系统能源站规划研究现状
        1.2.2 区域综合能源系统能源网络规划研究现状
        1.2.3 区域综合能源系统能源站和能源网络协同规划研究现状
    1.3 本文的研究内容
第2章 区域综合能源系统设备和能源网络建模
    2.1 概述
    2.2 区域综合能源系统建模单元划分
    2.3 区域综合能源系统设备单元数学模型
        2.3.1 可再生能源发电设备模型
        2.3.2 多能耦合设备模型
        2.3.3 储能设备模型
    2.4 基于经济流速的区域综合能源系统网络单元数学模型
        2.4.1 网损模型
        2.4.2 能源网络和水泵定容模型
    2.5 本章小结
第3章 电-热综合能源系统“站-网”选址定容的优化变量和单目标算法研究
    3.1 概述
    3.2 目标函数
    3.3 约束条件
        3.3.1 能量平衡约束
        3.3.2 设备运行约束
        3.3.3 网络传输约束
        3.3.4 环境约束
    3.4 算法设置
        3.4.1 区域综合能源系统能源站和能源网络规划研究路径
        3.4.2 基于遗传算法的启发式RIES协同规划算法
        3.4.3 基于Dijkstra与模拟退火算法的路径寻优算法
    3.5 案例分析
        3.5.1 案例介绍
        3.5.2 场景1: 基于每段管道经济流速的区域综合能源“站-网”协同规划
        3.5.3 场景2: 基于平均经济流速的区域综合能源“站-网”协同规划
    3.6 本章小结
第4章 基于经济性的区域综合能源系统“站-网”选址和定容研究
    4.1 概述
    4.2 目标函数和约束条件
    4.3 案例设置及其相关参数
    4.4 案例分析
        4.4.1 场景1规划优化结果及分析
        4.4.2 场景2规划优化结果及分析
        4.4.3 场景3规划优化结果及分析
        4.4.4 场景4规划优化结果及分析
    4.5 本章讨论
    4.6 本章小结
第5章 兼顾弃电率和经济性优化的区域综合能源系统“站-网”选址和定容研究
    5.1 概述
    5.2 目标函数和约束条件
    5.3 算法设置和优化策略
        5.3.1 带精英策略的非支配排序遗传算法
        5.3.2 折中最优解
        5.3.3 设备选型和能源交互策略
    5.4 案例设置及其相关参数
    5.5 案例分析
        5.5.1 场景1规划优化结果及分析
        5.5.2 场景2规划优化结果及分析
        5.5.3 场景3规划优化结果及分析
    5.6 本章讨论
    5.7 本章小结
第6章 研究成果和结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：4015556