综合能源系统建模分析与运行优化研究

发布时间：2023-05-20 02:48

　　随着经济科技的迅速发展,人类社会对于能源的需求急剧上升。世界各国开始探索一种能够提高能源的利用效率,适应可再生能源的开发利用并优化各类能源的统筹分配以实现可持续发展的新途径。综合能源系统以其能量转化设备(如热电联产机组、热泵及循环泵等)为纽带,通过供热网络,电力网络以及供气网络等能源子网间的能量流动及互补,有效了实现能流的合理分配以及提升能量的利用效率,无疑将成为未来能源领域的发展方向。为了得到综合能源系统整体性能的准确模拟,从而开展综合能源的相关规划、运行、评价与服务等综合技术解决方案,需要从整体上对综合能源系统内各能流子系统进行统一建模与分析。为此,本文将从能量网络理论出发,基于能量公理化的思想,揭示了不同类型的能量流在空间中传递的普遍特性,并以阻性元件、容性元件和感性元件等来表示能量在空间中传递的惯性、弹性以及耗散现象。结合键合图理论,构建了综合能源系统中传输元件模型(管/线)以及能量耦合元件模型(感应电机、离心泵等),并以此为基础,建立了综合能源系统的时变/时不变网络等值模型。为考察综合能源系统的运行特性,构建了综合能源系统的时变/时不变能量网络方程,开展不同运行状态下的综合能...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 综合能源系统能量潮流
        1.3.2 综合能源系统优化规划与优化调度
        1.3.3 综合能源市场经济理论
    1.4 论文的组织结构
第二章 能量网络基本理论
    2.1 能量网络基本概念
    2.2 能量网络的基础理论体系
        2.2.1 能量公设
        2.2.2 传递公理
        2.2.3 能量传递方程
        2.2.4 广义基尔霍夫定律
    2.3 能量网络元件模型
        2.3.1 阻性元件
        2.3.2 容性/感性元件
        2.3.3 能量转换元件
    2.4 能量网络方程
    2.5 时变能量网络仿真
    2.6 本章小结
第三章 计及(火用)损的区域综合能源系统运行优化
    3.1 区域综合能源系统
        3.1.1 网络模型
        3.1.2 能量耦合设备模型
    3.2 综合能源系统的(火用)分析理论
        3.2.1 (火用)在管线传输中的特征规律
        3.2.2 电(火用)、压(火用)及热(火用)计算
    3.3 区域综合能源系统运行优化模型
        3.3.1 目标函数
        3.3.3 不等式约束
        3.3.4 等式约束
        3.3.5 带精英保留策略的遗传算法
    3.4 算例分析
        3.4.1 算例模型
        3.4.2 结果分析
            3.4.2.1 迭代收敛曲线
            3.4.2.2 状态变量分析
    3.5 本章小结
第四章 基于近似动态规划的区域综合能源系统优化调度
    4.1 综合能源系统优化调度
    4.2 区域综合能源系统优化调度模型
        4.2.1 目标函数
        4.2.2 约束条件
        4.2.3 近似动态规划理论
            4.2.3.1 ADP理论基础
            4.2.3.2 基于值函数迭代的ADP算法
    4.3 算例分析
        4.3.1 算例模型
        4.3.2 结果分析
            4.3.2.1 近似值收敛曲线
            4.3.2.2 系统状态分析
            4.3.2.3 算法对比
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3820388