【摘 要】
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化石能源不断消耗使得能源危机问题日益凸显,优化能源结构成为全球各国重点关注的问题之一。为了满足多样化负荷发展需求,实现能源最优配置并尽可能消纳清洁能源,构建清洁低碳的能源体系结构势在必行。研究探索区域分布式多能源系统的合理规划对于提升区域能源发展水平、加强系统节能减碳能力、促进能源绿色低碳转型具有重要的理论价值和实际工程意义。本文首先针对基于配电网和配气网的区域分布式多能源系统进行简要介绍,从能源
【基金项目】
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国家自然科学基金(编号:51877174)—“基于互相关熵的分布式多能源系统优化运行研究”;
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化石能源不断消耗使得能源危机问题日益凸显,优化能源结构成为全球各国重点关注的问题之一。为了满足多样化负荷发展需求,实现能源最优配置并尽可能消纳清洁能源,构建清洁低碳的能源体系结构势在必行。研究探索区域分布式多能源系统的合理规划对于提升区域能源发展水平、加强系统节能减碳能力、促进能源绿色低碳转型具有重要的理论价值和实际工程意义。本文首先针对基于配电网和配气网的区域分布式多能源系统进行简要介绍,从能源网络和能源站两个层面出发,对系统网络以及能源站进行分析并建立数学模型。然后,针对区域分布式多能源系统规划阶段仅考虑经济性最优无法满足规划决策者的多样化需求问题,且随着能源系统发展思路向质量优先转变,使得“低碳清洁”、“高效安全”成为主要考虑的因素。为此,本文提出一种兼顾系统投资运行成本、污染物排放以及?效率的多目标优化配置规划方法,以求在规划阶段量化系统污染物放量并采用?效率兼顾“质”和“量”两方面来衡量系统运行效率。在规划层面,实现系统投资建设成本最低;在模拟运行层面,实现系统运行成本、污染物排放量最小以及?效率最大,从而实现系统能源站最优配置策略。在此多目标规划模型的基础上,本文建立了电动汽车充电桩不同充电行为模式下的数学模型,并提出考虑电动汽车充电桩不同充电行为的区域分布式多能源系统的多目标优化配置方法,并且分析了电动汽车用户采用快充和慢充行为不同需求比例下,对系统规划结果带来的影响。通过在IEEE33节点配电网、24节点城市配气网以及能源站构成的仿真系统进行测试分析,结果表明本文所提多目标规划方法的有效性,以及考虑分布式电源、储能、充电桩等设备接入后系统在减碳能力和运行效率提升方面的良好表现。
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