基于粒计算的电-气综合能源系统多时间尺度低碳经济调度

发布时间：2020-12-28 16:59

　　随着经济社会的发展,人们对能源的需求不断增加,同时,对生态环境保护的要求越来越高,因此清洁能源发电的比例日益增大。燃气轮机的逐步并网,使电力系统与天然气系统逐步呈现出深度耦合的趋势,电-气综合能源系统经济调度问题的计算模型也趋向复杂。电-气综合能源系统经济调度是一个变量高维、多时段优化问题。并且,电力系统和天然气系统拥有各自的调度控制中心,使得两个系统之间信息交流有限。针对以上问题,把粒计算思想引入电-气综合能源经济调度的求解,采用合适的粒化方法将复杂问题转化为等价的简单结构化问题。主要研究内容如下:首先,构建了基于粒计算的电-气综合能源系统经济调度问题基本分析框架。针对电-气综合能源系统变量高维和多时段优化的问题,在时间和结构上把调度问题进行分类拆分,以降低求解维度,提高求解速度。介绍了YALMIP工具箱的建模语言和使用方法,通过该工具箱调用求解器CPLEX的方法求解电-气综合能源系统经济调度问题。其次,提出了一种计及时段粒化的电-气综合能源系统低碳经济调度快速求解策略。该策略包括基于改进k-means聚类的时段粒度划分,粗粒度的调度优化和调度结果的粒度细化3个阶段。针对电-气综合能... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电-气综合能源系统优化调度研究现状
        1.2.2 粒计算的研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 电-综合能源系统结构及相关理论
    2.1 引言
    2.2 电-气综合能源系统结构及其重要元件
    2.3 粒计算的理论分析
        2.3.1 粒计算的基本概念
        2.3.2 基于外界信息的时段粒化
        2.3.3 商空间结构粒化模型
    2.4 求解工具的简介
    2.5 本章小结
第3章 基于时段粒化电-气综合能源系统低碳经济调度
    3.1 引言
    3.2 电-气综合能源系统的低碳经济调度模型
        3.2.1 目标函数
        3.2.2 约束条件
        3.2.3 线性化方法
    3.3 时段粒化过程
        3.3.1 基于改进的k-means聚类粒度划分算法
        3.3.2 粗粒度求解时爬坡约束处理
        3.3.3 模型求解过程
        3.3.4 粒化前后效果评价指标
    3.4 仿真算例分析
        3.4.1 6节点电力系统和7节点天然气系统仿真分析
        3.4.2 39节点电力系统和12节点天然气系统仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 电-气综合能源系统多时间尺度低碳经济调度
    4.1 引言
    4.2 结构粒化过程
        4.2.1 结构粒化的理论描述
        4.2.2 结构粒化的方法
        4.2.3 交替方向乘子法理论
    4.3 电-气综合能源系统的多时间尺度低碳经济调度模型
        4.3.1 管存效应
        4.3.2 多时间尺度低碳经济调度模型
    4.4 仿真算例分析
        4.4.1 6节点电力系统和7节点天然气系统仿真分析
        4.4.2 39节点电力系统和12节点天然气系统仿真分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：2944089