【摘 要】
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随着社会发展对能源需求量的不断增大,传统化石能源的大量消耗带来了不可忽视的环境问题,化石能源的有限性迫使人类寻找新的能源出路,推进用能转型、发展能源互联网成为解决当前世界能源危机与环境恶化问题的必经之路。作为当前能源互联网环境下的新型能源系统终端单元,综合能源系统（Integrated energy system,IES）以电力系统为核心,以互联网及通信技术为基础,以分布式可再生能源为主要一次能源
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随着社会发展对能源需求量的不断增大,传统化石能源的大量消耗带来了不可忽视的环境问题,化石能源的有限性迫使人类寻找新的能源出路,推进用能转型、发展能源互联网成为解决当前世界能源危机与环境恶化问题的必经之路。作为当前能源互联网环境下的新型能源系统终端单元,综合能源系统（Integrated energy system,IES）以电力系统为核心,以互联网及通信技术为基础,以分布式可再生能源为主要一次能源,与天然气网络、交通网络等其他系统紧密耦合而形成的多能流系统,可有效实现不同形式能量的耦合互补与高效利用;但其存在多种不同能量形式的转换与储存设备,如何协调优化配置各种设备容量以兼顾系统整体的经济性与能量的供需平衡是当前一个有待深入研究的问题。由此,本文就综合能源系统的优化配置开展研究。本文主要从以下方面展开了研究工作:（1）以综合能源系统为研究对象,对其通用设备的供需与连接关系进行建模并简要分析,并基于能量母线式的建模架构将其组合为IES模型。（2）构建以设备容量、供需平衡为约束条件,以年等值投资与运行成本最小化为目标函数的双层优化配置模型。设置不同的配置条件与典型日带入模型的“投资规划”层以求解年等值投资成本,带入“运行调度”层以计算运行调度成本,并通过算例仿真证明所提策略对IES优化配置问题的有效性。（3）在IES双层优化配置模型基础上引入热网规划问题,在“投资规划”阶段,将热网配置与供能站选址问题量化为经济成本并加入到IES设备的投资成本中,而在“运行调度”阶段,考虑系统供热过程中热网的能量损失对系统热能供需关系的影响,引入NSGA-2算法进行优化计算,并以算例仿真验证了所提模型对IES设备容量配置与热水管网选型配置的有效性。
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