【摘 要】
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综合能源系统集成了冷、热、电、气多能流网络,可实现能量的梯级利用,实现多能源网络间的耦合和互补,在降低能耗,节约成本,环境保护方面具有显著优势。在综合能源的大力发展背景下,综合能源系统规划的计算结果和决策方案直接影响着综合能源的优势体现和应用发展。因此,展开综合能源系统规划的研究,合理规划系统中设备的类型和容量,对发挥综合能源系统的在经济、环保和能效方面的优势有重要意义。基于目前综合能源系统规划的
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综合能源系统集成了冷、热、电、气多能流网络,可实现能量的梯级利用,实现多能源网络间的耦合和互补,在降低能耗,节约成本,环境保护方面具有显著优势。在综合能源的大力发展背景下,综合能源系统规划的计算结果和决策方案直接影响着综合能源的优势体现和应用发展。因此,展开综合能源系统规划的研究,合理规划系统中设备的类型和容量,对发挥综合能源系统的在经济、环保和能效方面的优势有重要意义。基于目前综合能源系统规划的研究现状和相关理论,展开了以下工作:首先,建立了综合能源系统中典型设备的数学模型,包括发电设备风机、光伏和燃气轮机,制冷设备吸收式制冷机和电制冷机,制热设备余热锅炉和燃气锅炉,储能装置蓄电池和蓄热槽;对燃气轮机和吸收式制冷的变工况特性进行建模分析,储能装置采用动态数学模型,并由此形成了较为全面的综合能源系统架构。然后,建立了综合能源系统规划优化模型,优化目标为考虑系统经济性、能效性和环保性多方面的综合评价指标,采用混合整数规划方法求解,并形成了综合能源系统规划方法;基于该方法研究了系统联网方式、储能装置以及天然气价格对系统规划设计结果的影响规律。接下来,考虑负荷不确定性因素,采用鲁棒优化方法,建立鲁棒规划模型,分析了单个负荷不确定性因素对系统规划设计的影响。进一步,考虑负荷不确定性和可再生能源强度不确定性,采用蒙特卡洛随机模拟技术处理两种不确定因素,建立了综合能源系统规划模型,分析了两种不确定性因素对系统规划设计结果的影响规律,最后对比分析了两种方法在处理综合能源系统不确定性问题上的适用情况。最后,对不同地区建筑进行了负荷模拟,并根据不同地区环境资源情况、负荷需求以及能源价格进行综合能源系统规划案例分析,对比分析了不同地区建筑的规划结果和系统适用情况;进一步将本文所建立的数学模型和规划方法集成开发形成综合能源系统规划软件系统,设计了规划软件页面,并基于相应的规划算例,展示了规划软件系统内各个页面核心功能。该软件系统为后续综合能源系统规划奠定了一定基础。
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