基于概率多能流的区域综合能源系统能源网络随机规划方法研究

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区域综合能源系统集多种能源的生产、输送、分配、转换、存储和消费环节于一体,能够实现对电、气、热等能源的综合管理和调度,为实现能源的综合利用提供了一种重要解决方案。本文首先对包含电力系统、天然气系统、热力系统且通过能源集线器耦合而成的区域综合能源系统多能流计算方法进行了研究,建立了电力系统、天然气系统、热力系统及耦合环节的能流计算模型。其次,建立了区域综合能源系统中可再生能源出力和多能负荷的概率模型,通过Pearson相关系数描述多能负荷之间的相关性,并结合Nataf变换生成相关性样本,提出了基于三点估计法的能够计及随机变量间相关性的区域综合能源系统概率多能流计算方法,研究了耦合环节负荷波动和多能负荷之间相关性对概率多能流的影响。然后,以总成本最低为目标建立了区域综合能源系统能源网络综合规划模型,并使用改进的粒子群优化算法进行求解,验证了区域综合能源系统综合规划相对于各能源子系统独立规划的优越性。最后,在综合规划的基础上结合机会约束规划理论建立了区域综合能源系统能源网络随机规划模型,并提出基于三点估计法的概率多能流嵌入改进粒子群算法对模型进行求解。通过对测试算例和江苏某地区实际算例的分析,验证了基于概率多能流的区域综合能源系统能源网络规划方法的实用性。本文提出的规划方法可以为区域综合能源系统的构建提供参考。
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