计及P2G厂站的电-气综合能源系统规划
发布时间：2021-05-14 14:33
近年来,由于电力系统中大规模的风电接入、燃气消费占比的提升及电转气（Power to Gas,P2G）技术的出现,使电力网和天然气网的耦合程度提升。因此,加强电-气综合能源系统运行的绿色经济可行性研究,对提高电力系统中新能源的消纳以及低碳环保运行有重要的意义。本文对电-气综合能源系统中的耦合设备及其与风电场联合选址以及互联系统的综合运行问题进行研究,具体研究成果如下:（1）针对传统电网模型未能考虑天然气网及耦合设备影响的问题,建立了电-气综合能源系统模型及混合潮流模型,分析了耦合设备出力波动对天然气网的影响。算例表明,P2G设备出力变化对接入点气压影响最大;燃气轮机出力变化对其沿线的气压均有影响;此外,仿真结果验证了综合能源混合潮流模型在选取不同平衡节点时均有效。（2）针对电-气综合能源系统中P2G厂站投资成本高、回收周期长的问题,在P2G厂站建设时,考虑风电场为投资主体,进行联合建设选址分析。建立了以最大日内收益为优化目标的联合建设选址模型,引入基于蒙特卡洛方法的模拟退火算法思想后提出了一种改进的鸽群算法对模型求解。仿真结果表明,改进的鸽群算法在收敛速度和计算速度上均有所提升;节能减...
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题的提出
1.2 综合能源系统规划的意义与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 风电发展现状
1.3.2 电-气综合能源系统研究现状
1.3.3 P2G技术研究现状
1.4 论文的主要内容与章节安排
第二章 电-气综合能源系统结构模型与潮流分析
2.1 引言
2.2 典型的电-气综合能源系统建模
2.2.1 电力网络模型
2.2.2 天然气网络模型
2.2.3 耦合设备建模
2.2.4 天然气网潮流方程求解
2.2.5 电-气综合能源系统混合潮流模型
2.3 系统耦合对天然气网运行的影响分析
2.3.1 算例设置
2.3.2 P2G厂站出力波动对天然气网节点气压的影响
2.3.3 燃气轮机耗气量变化对天然气网节点气压的影响
2.4 混合能量流模型的有效性分析
2.4.1 算例设置
2.4.2 混合潮流运算与分析
2.5 本章小结
第三章 基于鸽群算法的风电场与P2G厂站协同选址规划
3.1 引言
3.2 P2G厂站选址规划模型
3.2.1 选址规划目标函数
3.2.2 电力系统约束条件
3.2.3 天然气系统约束条件
3.2.4 风电场和P2G厂站的协同建设与运行约束条件
3.3 模型的求解方法
3.3.1 基本鸽群算法
3.3.2 改进的鸽群算法
3.4 算例分析
3.4.1 测试系统说明
3.4.2 测试结果分析
3.5 本章小结
第四章 基于场景削减的综合能源系统多目标运行规划
4.1 引言
4.2 多目标运行优化模型
4.2.1 目标函数
4.2.2 约束条件
4.3 聚类算法的场景削减合并分析
4.3.1 多场景分析法概述
4.3.2 不确定性模型
4.3.3 聚类算法介绍
4.3.4 基于聚类算法的场景缩减
4.4 算例分析
4.4.1 测试系统说明
4.4.2 测试结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚类分析算法的分析与评价[J]. 李芝峰,张妍. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]基于改进K-means聚类算法的风电场动态等值[J]. 吴红斌,何叶,赵波,李鹏,季宇,吴鸣. 太阳能学报. 2018(11)
[3]电-气-热一体化混合能源系统研究评述与展望[J]. 郑展,张勇军. 广东电力. 2018(09)
[4]基于改进划分聚类方法的大数据处理算法[J]. 曹硕. 电子世界. 2018(18)
[5]聚类算法综述[J]. 王玉晗,罗邓三郎. 科技资讯. 2018(24)
[6]聚类算法概述与应用[J]. 马骞. 中国新通信. 2018(14)
[7]电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化[J]. 周任军,肖钧文,唐夏菲,郑权国,吕佳,曹俊波. 电力自动化设备. 2018(07)
[8]电力—天然气网络耦合系统研究综述[J]. 杨自娟,高赐威,赵明. 电力系统自动化. 2018(16)
[9]Coordinated optimal dispatch and market equilibrium of integrated electric power and natural gas networks with P2G embedded[J]. Zexing CHEN,Yongjun ZHANG,Tianyao JI,Zexiang CAI,Licheng LI,Zhiheng XU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[10]电-气互联系统中考虑经济性的电转气工程选址多准则优化[J]. 孙亮,杜琳,陈厚合. 太阳能学报. 2018(04)
博士论文
[1]天然气—电力混合系统分析方法研究[D]. 张义斌.中国电力科学研究院 2005
硕士论文
[1]电-气互联系统优化运行及其电转气设备规划研究[D]. 许志恒.华南理工大学 2018
[2]风—天然气互补发电模型及天然气调度设计[D]. 张泽昊.北京交通大学 2016
本文编号：3185814
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 问题的提出
1.2 综合能源系统规划的意义与目的
1.3 国内外研究现状
1.3.1 风电发展现状
1.3.2 电-气综合能源系统研究现状
1.3.3 P2G技术研究现状
1.4 论文的主要内容与章节安排
第二章 电-气综合能源系统结构模型与潮流分析
2.1 引言
2.2 典型的电-气综合能源系统建模
2.2.1 电力网络模型
2.2.2 天然气网络模型
2.2.3 耦合设备建模
2.2.4 天然气网潮流方程求解
2.2.5 电-气综合能源系统混合潮流模型
2.3 系统耦合对天然气网运行的影响分析
2.3.1 算例设置
2.3.2 P2G厂站出力波动对天然气网节点气压的影响
2.3.3 燃气轮机耗气量变化对天然气网节点气压的影响
2.4 混合能量流模型的有效性分析
2.4.1 算例设置
2.4.2 混合潮流运算与分析
2.5 本章小结
第三章 基于鸽群算法的风电场与P2G厂站协同选址规划
3.1 引言
3.2 P2G厂站选址规划模型
3.2.1 选址规划目标函数
3.2.2 电力系统约束条件
3.2.3 天然气系统约束条件
3.2.4 风电场和P2G厂站的协同建设与运行约束条件
3.3 模型的求解方法
3.3.1 基本鸽群算法
3.3.2 改进的鸽群算法
3.4 算例分析
3.4.1 测试系统说明
3.4.2 测试结果分析
3.5 本章小结
第四章 基于场景削减的综合能源系统多目标运行规划
4.1 引言
4.2 多目标运行优化模型
4.2.1 目标函数
4.2.2 约束条件
4.3 聚类算法的场景削减合并分析
4.3.1 多场景分析法概述
4.3.2 不确定性模型
4.3.3 聚类算法介绍
4.3.4 基于聚类算法的场景缩减
4.4 算例分析
4.4.1 测试系统说明
4.4.2 测试结果分析
4.5 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 论文总结
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚类分析算法的分析与评价[J]. 李芝峰,张妍. 电子技术与软件工程. 2019(07)
[2]基于改进K-means聚类算法的风电场动态等值[J]. 吴红斌,何叶,赵波,李鹏,季宇,吴鸣. 太阳能学报. 2018(11)
[3]电-气-热一体化混合能源系统研究评述与展望[J]. 郑展,张勇军. 广东电力. 2018(09)
[4]基于改进划分聚类方法的大数据处理算法[J]. 曹硕. 电子世界. 2018(18)
[5]聚类算法综述[J]. 王玉晗,罗邓三郎. 科技资讯. 2018(24)
[6]聚类算法概述与应用[J]. 马骞. 中国新通信. 2018(14)
[7]电转气消纳新能源与碳捕集电厂碳利用的协调优化[J]. 周任军,肖钧文,唐夏菲,郑权国,吕佳,曹俊波. 电力自动化设备. 2018(07)
[8]电力—天然气网络耦合系统研究综述[J]. 杨自娟,高赐威,赵明. 电力系统自动化. 2018(16)
[9]Coordinated optimal dispatch and market equilibrium of integrated electric power and natural gas networks with P2G embedded[J]. Zexing CHEN,Yongjun ZHANG,Tianyao JI,Zexiang CAI,Licheng LI,Zhiheng XU. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2018(03)
[10]电-气互联系统中考虑经济性的电转气工程选址多准则优化[J]. 孙亮,杜琳,陈厚合. 太阳能学报. 2018(04)
博士论文
[1]天然气—电力混合系统分析方法研究[D]. 张义斌.中国电力科学研究院 2005
硕士论文
[1]电-气互联系统优化运行及其电转气设备规划研究[D]. 许志恒.华南理工大学 2018
[2]风—天然气互补发电模型及天然气调度设计[D]. 张泽昊.北京交通大学 2016
本文编号：3185814
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