1.研究背景 分布式電源、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車的大規(guī)模接入為配電網(wǎng)提出了新的挑戰(zhàn)，區(qū)域綜合能源電力系統(tǒng)(IEPS)為應(yīng)對挑戰(zhàn)提供了重要的技術(shù)選擇，它打破了現(xiàn)有的電，熱，氣獨(dú)立供應(yīng)模式，成為現(xiàn)代能源開發(fā)利用模式，提高了綜合能效。一方面，能源和設(shè)備類型的多樣性、用戶定位和專業(yè)服務(wù)需求、 IEPS的復(fù)雜性對規(guī)劃方法的通用性和有效性提出了更高的要求;另一方面，設(shè)備和系統(tǒng)的建模是IEPS規(guī)劃的基礎(chǔ)，但現(xiàn)有的建模方法不能有效地反映多種能源之間的差異傳輸特性和網(wǎng)絡(luò)損耗。因此，需要對IEPS建模和規(guī)劃進(jìn)行全面而深入的研究。

2主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和先進(jìn)部分

(1)主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

本文介紹了由仿真模型和優(yōu)化模型組成的雙模塊優(yōu)化規(guī)劃模型，主要貢獻(xiàn)如下：

1) 建立了由仿真模型和優(yōu)化模型組成的雙模塊優(yōu)化規(guī)劃模型;

2) 引入了雙層擴(kuò)展總線結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)部總線考慮復(fù)雜的能量流，例如功率/熱量關(guān)系;

3) 采用改進(jìn)的自適應(yīng)遺傳算法，優(yōu)化交叉和變異率，避免了傳統(tǒng)遺傳算法的不足。

3研究內(nèi)容

區(qū)別于傳統(tǒng)的單母線結(jié)構(gòu)，雙母線結(jié)構(gòu)在考慮各能源系統(tǒng)連接方式和耦合關(guān)系的基礎(chǔ)上，考慮了各個(gè)能源系統(tǒng)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)約束，該結(jié)構(gòu)能夠充分反映綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行特性。


綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化配置問題是多因素、多維和非線性的問題，難以解決。 本文提出了結(jié)合仿真模型和優(yōu)化模型的框架，降低了優(yōu)化問題的復(fù)雜性。

基于熱電解耦進(jìn)行單獨(dú)建模和迭代求解，使熱/電系統(tǒng)可以根據(jù)自己的特點(diǎn)單獨(dú)建模。 同時(shí)，解耦方法可以有效地反映熱傳導(dǎo)特性和電傳輸特性之間的差異，可以有效地降低系統(tǒng)仿真的尺寸和復(fù)雜性。


4結(jié)果

為驗(yàn)證本文提出優(yōu)化框架和雙總線結(jié)構(gòu)的正確性，一個(gè)實(shí)際的IEPS作為算例進(jìn)行驗(yàn)證，基于不同容量、類型的設(shè)備，分別以投資費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用和總費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明：本文建立的優(yōu)化規(guī)劃模型能夠有效的解決IEPS規(guī)劃問題，也可以應(yīng)用于具有大規(guī)模電/熱網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜IEPS。
5結(jié)論及后續(xù)研究

1)在本文中，建立了區(qū)域用戶級(jí)IEPS的模塊化規(guī)劃框架，仿真和優(yōu)化模型依次進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解。

2)提出了一種雙層總線結(jié)構(gòu)仿真方法，可以分別保證電網(wǎng)的快速動(dòng)態(tài)和熱網(wǎng)的動(dòng)態(tài)緩慢。 通過充分考慮不同設(shè)備之間的耦合關(guān)系，還保持了系統(tǒng)組成的靈活性和模擬計(jì)算的準(zhǔn)確性。

但是本文仍存在問題，需進(jìn)一步研究，如天然氣網(wǎng)絡(luò)和天然氣負(fù)荷的不同特性同樣會(huì)對IEPS的配置產(chǎn)生影響。