区域电-气综合能源系统中配电网优化重构与孤岛划分问题研究

发布时间：2023-04-22 16:01

　　随着终端能效目标及分布式能源消纳需求的提升,传统配电网逐渐向多能源耦合、协调高效运行的综合能源系统转型。由于电能与天然气能物理特性存在互补性,电-气综合能源系统(Integrated electricity and gas system,IEGS)受到了大量的关注。IEGS 的发展对主动配电网的各个方面带来了不少机遇和挑战。本文重点研究区域电-气综合能源系统的配电网网络重构和孤岛划分问题,主要工作内容如下:本文首先对区域IEGS进行了概述和数学建模,为后续配电网的网络重构和孤岛划分研究奠定理论基础。介绍了 IEGS的基本结构和组成,以及互补特性和相依特性;对IEGS内常见的能源生产、转换和储存设备进行数学建模;从数学建模的角度将IEGS划分为电力网络子系统、天然气网络子系统和能源中心子系统三个子模块分别进行建模。其次,针对区域IEGS中配电网网络重构问题,介绍了条件风险价值理论(CVaR),并利用其描述区域IEGS源荷不确定性给调度运行带来的潜在风险,在此基础上建立了考虑多能流约束的配电网网络重构模型;使用支路潮流模型对配电网进行建模,利用松弛节点电压变量对电压降落约束进行线性化处理,...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究发展现状
        1.2.1 综合能源系统发展趋势
        1.2.2 配电网网络重构研究现状
        1.2.3 配电网孤岛划分研究现状
    1.3 本文主要研究工作和章节安排
第二章 区域电-气综合能源系统基本概述与数学建模
    2.1 IEGS的结构和组成
    2.2 IEGS的互补特性和相依特性
    2.3 IEGS的数学建模
        2.3.1 能源设备数学模型
        2.3.2 子系统数学模型
    2.4 本章小结
第三章 基于条件风险价值的配电网优化重构
    3.1 条件风险价值理论
    3.2 计及CvaR的配电网优化重构模型
        3.2.1 目标函数
        3.2.2 约束条件
        3.2.3 求解方法
    3.3 算例分析
        3.3.1 基础数据
        3.3.2 重构前后成本对比分析
        3.3.3 计及CvaR与否以及置信水平对结果的影响分析
        3.3.4 模型收敛性分析与对比
    3.4 本章小结
第四章 基于鲁棒规划的配电网孤岛划分方法
    4.1 Bertsimas鲁棒离散优化理论
    4.2 考虑停电预警时间和持续带载的鲁棒孤岛划分模型
        4.2.1 孤岛运行目标
        4.2.2 目标函数
        4.2.3 约束条件
        4.2.4 鲁棒孤岛划分模型及其对等转换
    4.3 算例分析
        4.3.1 基础数据
        4.3.2 鲁棒优化与确定性优化对比
        4.3.3 储能配置对优化结果的影响
        4.3.4 不确定参数对鲁棒优化影响对比
    4.4 本章小结
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：3797963