一、电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述（论文文献综述）
包铭磊[1]（2021）在《计及故障传播的电-气耦合系统可靠性分析及备用优化研究》文中研究指明在“碳排放力争2030年前达峰,2060年力争实现碳中和”的背景下,电-气耦合系统作为多能源系统的基本表现形式,对于可再生能源的消纳和碳排放的减少将起到重要的支撑作用。电力与天然气系统间的交互耦合在促进能源行业提效减碳的同时,也给系统运行引入了新的风险因素,即多能耦合引起的故障跨系统传播。2021年美国德克萨斯等大停电事故的起因是天然气系统中气源产气下降、管道停运等故障造成天然气机组供气中断,电力发电容量骤降。与此同时,备用容量作为系统可靠性管理的重要资源,可为调度机构提供调节充裕度以保证系统发用平衡。然而,在上述大停电事故中,由于备用容量的长期规划及运行优化结果忽略了故障跨系统传播,导致系统调节资源不足,进一步扩大了故障的影响范围。因此,如何准确地评估电-气耦合系统的可靠性,并提出有效的备用优化方法,已成为保障能源系统安全可靠运行的重要科学问题。相较于传统电力系统,电-气耦合系统包含的各能源设备特性迥异且存在复杂的交互作用,导致可靠性分析与备用优化面临诸多挑战。首先,各子系统可靠性同时受耦合元件影响,耦合元件可靠性模型与子系统间可靠性交互关系尚不明确,适用于电-气耦合系统可靠性分析的通用建模方法尚未建立。其次,电力与天然气系统间故障传播随机且不受控,电、气网络惯性的差异使得故障传播具有复杂动态过程,如何将故障传播过程考虑至可靠性分析较为困难。此外,故障传播使得子系统可靠性间交互影响,如何构建考虑故障传播的可靠性约束,建立经济性与可靠性协调的长期容量规划模型较为困难。最后,电力与天然气耦合既可导致故障传播,也能使得各子系统备用通过耦合元件共享,如何在保障系统可靠性的同时实现电、气备用的协同优化面临巨大挑战。针对上述关键问题,本论文从四个方面开展研究工作,主要内容总结如下:（1）针对耦合系统可靠性分析问题,基于通用生成函数技术提出了系统可靠性通用建模方法,创建了“独立元件-天然气系统-耦合元件-电力系统”的“分块化”建模思路。针对气源等不同元件的运行特征,建立了独立元件的可靠性模型;通过定义天然气最优潮流算子将独立元件的可靠性模型组合,构建天然气系统的可靠性模型;通过定义气转电算子,将天然气系统随机故障耦合至电力系统可靠性模型中。建立节点可靠性分析指标体系,有效量化分析电力与天然气系统间可靠性的交互关系。（2）针对电转气装置接入引起的故障双向传播,即连锁效应问题,建立了考虑连锁效应动态过程的电-气耦合系统可靠性分析框架,挖掘了故障传播机理及对系统可靠性的影响。考虑电力系统与天然气系统间不同的动态行为特征,提出了动态连锁效应分析模型来描述故障的时空传播过程;结合连锁效应的传播特征,定义了连锁效应停止的判定依据;基于蒙特卡洛模拟技术将故障双向传播考虑至系统可靠性分析框架中,并定义可靠性动态评估指标,量化连锁效应对系统可靠性的影响。（3）针对规划层面的系统可靠性管理问题,建立了经济性与可靠性协调的电-气耦合系统长期容量规划模型。引入了模糊集理论对系统负荷变化与元件故障进行模糊建模,减少系统状态数和降低模型复杂度;考虑故障传播过程,依次构建了天然气与电力系统的概率可靠性约束,并将其耦合至系统长期容量规划模型中;针对所构建模型含模糊数与可靠性约束难以直接求解的情况,提出基于乐观系数和Benders分解相结合的模型解算策略。（4）针对运行层面的系统可靠性管理问题,提出了考虑可靠性约束的电、气备用的协同优化模型。建立了发电机组和气源提供备用的多状态模型,精准不同故障状态的备用提供量;综合考虑风电波动和故障传播等因素构建概率可靠性约束,量化电、气备用与可靠性指标的关联度;建立考虑可靠性约束的运行备用优化模型,实现电、气备用间的协同优化;针对模型非凸、非线性等特征,采用大M法与分段线性化相结合的方法将其转化求解。
刘诗剑[2]（2021）在《能源转型背景下新能源制氢市场推广的关键问题研究》文中指出随着我国经济由高速增长模式向高质量发展模式的转变,建设清洁、低碳、安全高效的能源体系越发急迫。如何构建包括氢能在内的新型能源系统、支撑我国能源转型的实现,是当前及未来能源经济研究领域的热点问题。氢能有望在难以减排的领域实现深度脱碳,其市场潜力巨大。目前,在我国氢能供给体系中,占主流的是高碳排放的化石能源制氢方式。新能源制氢通过将新能源与电解水制氢技术相结合的形式,可以保障电解水制氢的电力来源是清洁能源,从而实现氢能产业在全生命周期中的清洁化和低碳化。新能源制氢能够连接新能源和氢能这两种能源,保障了氢气的制取过程是清洁低碳的,对于整个氢能产业的清洁化和低碳化起关键作用,从而有助于我国实现“30·60双碳”目标。因此,新能源制氢是我国能源结构向绿色、低碳转型的关键,并且在目前阶段解决新能源制氢市场推广过程中的关键问题对于我国能源转型具有重要意义。目前,新能源制氢处于示范应用阶段,并未大规模应用。而新能源制氢无法独立于目前的能源体系之外,必须与现有能源系统紧密结合在一起,共同助力于更高水平的绿色发展。新能源制氢可以应用于多个市场,为针对性地推广新能源制氢,本文选择其中的三个重点市场,即制氢产业的绿色化转型、综合能源系统中作为储能、电力市场中作为需求侧响应资源。在此基础上,本文提出新能源制氢在这三个重点市场中推广的关键问题,本文的第3、4、5章分别对应这三个重点市场中推广的关键问题。除此之外,新能源制氢的推广离不开政策的支持,本文的第6章对绿色氢能证书交易机制开展研究,有助于绿色氢能市场的建设,对新能源制氢的市场推广起到了促进和扶持作用。本文详细的研究工作如下:（1）“综合制氢”对新能源制氢推广的影响研究。首先,从技术组合创新的角度,利用新能源制氢所具有的“负碳排放”特性,将新能源制氢技术和煤制氢技术进行技术组合创新,从而提出一种“综合制氢”方案;然后,为比较不同制氢技术的优劣势,根据制氢技术的特点,建立考虑非期望产出的超效率SBM模型;最后,通过考虑非期望产出的超效率SBM模型对“综合制氢”方案、煤制氢和新能源制氢的技术效率进行综合评估,探讨不同制氢技术的效率差异,并在新能源制氢效率测算结果的基础上,进一步对我国“综合制氢”区位发展潜力进行分析。该部分的研究成果为新能源制氢推广提供一种新的制氢方案。该方案在传统电解水制氢收益的基础上,考虑“负碳排放”特性带来的环境收益,从而提升新能源制氢的综合价值,为新能源制氢项目应用的推广提供有力支持。（2）新能源制氢在综合能源系统中推广的经济性研究。首先,分别根据新能源制氢和磷酸铁锂电池两种储能方式的特点,设计电-储供能能源系统和电-热互补能源系统的基本构成思路,并明确以上两种储能方式的功能特性;然后利用改进的鸡群优化算法,以综合能源系统生命周期的年化总成本最低为目标函数,构建电-储供能能源系统和电-热互补能源系统的配置优化模型;最后,将上述模型用于案例分析中,从而比较新能源制氢和磷酸铁锂电池在不同负荷类型的能源系统的经济性和特性。该部分的研究成果将新能源制氢作为一种储能方式,并在“电-氢-电”情景的基础上扩展到“电-氢-电+热”情景,从而提升新能源制氢在储能应用方面的综合竞争力,可为新能源制氢在综合能源系统中的推广提供重要参考。（3）考虑需求响应的新能源制氢多主体的合作运行研究。首先,根据新能源制氢的高动态响应率和宽功率调节范围的特点,将新能源制氢和新能源发电的合作模式引入电力需求响应市场中;然后,通过合作博弈的收益分配理论,以风电场和风电制氢系统联盟的总收益最高为目标,构建多风电场与风电制氢系统联合优化模型;最后,将上述模型用于案例分析中,验证在风电现货市场的背景下,多风电场与风电制氢系统联合参与电力需求响应市场具有多方共赢的特性。该部分的研究成果将新能源制氢作为一种灵活性的需求响应资源,从而挖掘新能源制氢新的附加价值,实现新能源和电解水制氢的协同发展,可为新能源制氢在需求响应中的推广提供理论依据。（4）绿色氢能证书交易机制研究。首先,对绿色氢能的定义以及识别进行介绍;然后,根据新能源制氢公司以及氢气销售公司的共同利益关系,构建基于非共享收益绿色氢能证书交易机制模型和共享收益绿色氢能证书交易机制模型;最后,将上述模型用于案例分析中,从而对在绿色氢能证书交易机制下的氢能市场运作进行模拟。该部分的研究成果通过强制配额以及绿色氢能证书交易的机制,对新能源制氢推广起到了促进和扶持作用。
刘慧文[3]（2021）在《独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置研究》文中研究指明以微电网形式开发利用诸如风能、太阳能等可再生能源是实现能源可持续发展的重要方法,也是实现“清洁、低碳、安全、高效”能源结构转型的有效途径。对于可再生能源丰富且电网未覆盖地区,适合以微电网的形式开发利用可再生能源,进而实现电能的生产、传输和利用。微电网规划设计是建设微电网工程的首要任务,容量优化配置是规划设计的核心任务。本文立足于微电网规划设计多目标优化的需要,以独立运行风光柴储微电网为研究对象,在建立微电网多目标容量优化配置模型的基础上,以随机场景技术解算优化模型为主线,聚焦于建立风光荷数据联合概率模型、制定运行策略、设计优化算法三个关键技术问题开展研究,具有重要的理论意义和实际应用价值。主要工作如下:（1）针对所论风光柴储微电网的拓扑结构,综合考虑了经济性、可靠性、环保性三个优化目标及功率平衡、分布式电源输出功率限制、分布式电源装机数量限制、储能荷电状态运行范围限制、储能时序变化等相关约束条件,建立了微电网多目标容量优化配置模型,为后续研究奠定了基础。（2）鉴于Wasserstein生成对抗网络（Wasserstein Generative adversarial networks,WGAN）在图像生成方面的优异表现,结合对风光荷数据的特征分析,提出了基于WGAN的风光荷数据联合概率模型。该模型无需事先知道风光荷数据服从的概率分布,而是用两个相互关联的深度学习模型（生成器、判别器）来直接拟合风光荷数据的联合概率模型,而且该模型便于生成场景数据。为了提高拟合精度并防止训练算法过拟合,构建判别器时借用了迁移学习的思想,以具有强分类能力的ResNet50V2深度学习模型为基础,保留其用于表征通用特性的网络层、删除其表征专用特性的网络层,并针对风光荷数据的特征,在ResNet50V2的底部和顶部重新添加卷积层和全连接层进而完成判别器的网络结构构建;与判别器的结构相对应,利用卷积层和全连接层构建了生成器;结合判别器、生成器的结构特点及风光荷数据的特征,采用两次规范化和一次限幅二次插值对训练样本的结构进行了重构,使得训练样本的数据结构与WGAN的网络模型匹配,并且易于捕捉风光荷数据的统计特性;训练算法采用了标准化、正则化等手段。对WGAN生成数据的月度平均值、自相关性、互相关性及多样性四个方面的分析表明:本文设计的WGAN模型结构合理,训练算法没有过拟合,能够从本质上捕获多维风光荷数据在时间和空间两个尺度的统计特性。（3）针对运行策略问题,在分析微电网运行特征的基础上,制订了柴油发电机的启动和关停条件,将微电网的运行工况分为了七种状态,找出独立运行风光柴储微电网运行策略中,储能、柴油发电机共同跟踪净负荷时,如何分配净负荷功率这一关键问题,进而设计了储能优先跟踪净负荷、柴油发电机优先跟踪净负荷和柴油发电机优先额定功率运行三种运行策略,并给出了运行策略的实现流程。（4）针对微电网容量配置优化模型具有多目标多约束条件、强非线性等复杂特性,以强度Pareto进化算法（Strength Pareto evolutionary algorithm 2,SPEA2）为基础,利用其寻优过程前期收敛速度快的优点,克服其后期易早熟的不足,同时受枚举法全方向搜索和插值数学思想的启发,提出了基于SPEA2的邻近点参考搜索算法（Search algorithm referencing adjacent points based on SPEA2,SARAP）。SARAP算法首先经过SPEA2算法快速定出最优解集的轮廓,实现搜索空间的减小,然后利用SPEA2最优解集的邻近点构建小空间全方向搜索算子进行寻优,从而使得最优解集支配性进一步提升,完整性接近真实Pareto最优解集,最终实现求解结果完整性与运算效率之间的统一。时间复杂度分析和收敛性分析表明,SARAP算法运算速度远快于枚举法,运算结果接近真实Pareto最优解集。同时SARAP算法的思路完全可以推广应用于改进其他智能算法,具有一般的方法论意义。（5）多角度分析优化计算结果,进一步验证了微电网容量优化配置的有效性。首先,采用多种空间形式展示了确定性方法（以历史数据和SARAP算法为基础）的优化计算结果,结合逼近理想解排序多目标决策算法（The technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS）选取的几组典型容量配置方案,分析了影响微电网容量优化配置经济性、可靠性、环保性的因素。其次,与确定性方法相比,随机场景技术（以历史数据、WGAN生成的多组场景数据及SARAP算法为基础）解算方法能够有效应对风光荷数据的不确定性,进而可以提高微电网容量优化配置结果的鲁棒性。再次,对比分析三种运行策略下的解算结果及同一优化配置方案在三种运行策略下的生产模拟结果表明:储能优先跟踪净负荷运行策略具有最好的环保性,柴油发电机优先跟踪净负荷运行策略具有最优的经济性,柴油发电机优先额定功率运行策略具有最高的可靠性。最后,典型配置方案在一年期数据和典型日数据下的生产模拟结果验证了本文进行微电网容量优化配置的有效性。本文的研究丰富了独立运行微电网多目标容量优化配置研究的理论,拓展了深度学习在风光荷数据场景生成方面的应用,改善了多目标优化问题求解算法的性能,对提升微电网规划设计精准度具有一定的参考价值。
杨修宇[4]（2021）在《提升高风电渗透率电力系统灵活性的源-储-网协调规划方法》文中研究指明大力发展风力发电是实现能源低碳化转型的重要举措之一。近十年来我国风电发展速度世界瞩目,自2013年底起我国累计装机容量稳居世界第一,截至2020年累计装机已达2.81亿千瓦。然而,由于风电功率具有波动性、间歇性以及不确定性,在风电快速发展过程中,出现了外送受阻、调峰容量不足等灵活性资源不足的问题,弃风现象频发。在未来我国“30/60”的气候目标下,风电仍会快速发展,电力系统灵活性供需失衡问题日益凸显,仅依赖常规机组提供灵活性将难以为继,引入额外的灵活性资源满足日益增长的灵活性需求是实现“2030年前中国要碳达峰,2060年实现碳中和”目标的必然选择。储能拥有将电能的生产与消费从时间和空间上分隔开来的能力,成为了支撑未来高比例可再生能源电力系统的重要灵活性资源。由于储能具有电源与负荷的双重属性以及布局灵活等特点,使电源侧、电网侧、储能三者之间作用关系紧密且复杂,面向以常规电源为主的电源、电网串序的传统电力系统规划方法已不再适用。因此,开展提升高风电渗透率电力系统灵活性的源-储-网协调规划方法研究,对支撑未来高风电渗透率电力系统安全经济运行具有重要理论意义和工程实用价值。本文拟面向未来高风电渗透率电力系统安全经济运行需求,针对风电外送受阻、系统灵活性不足等场景灵活性资源需求问题,开展了被动应对弃风的储-输联合规划、主动填补灵活性需求的源-储-网一体化规划以及充分考虑储能效能、全面核实储能收益的源-储-网协调规划等一系列方法的研究,能够针对在风电发展不同阶段出现的灵活性供需平衡问题,实现源-储-网的统筹优化,从而达到以最低成本实现最大限度灵活性提升的目标。本论文的主要工作如下:（1）多时间尺度电力系统灵活性供需关系分析。提出了灵活性充裕度指标与灵活性运行安全域,并利用东北某省电网实测风电、负荷数据,通过试凑的方法得到不同风电渗透率运行场景,分析了日时间尺度常规机组开机方式对灵活性供需的影响、年时间尺度不同风电渗透率下日渗透率的概率分布与灵活性充裕日分布规律,得出了下调常规机组开机方式能够缓解下调灵活性供给不足,但必须引入额外灵活性资源才能够保证灵活性供需平衡的结论,为后续源储网协调规划研究奠定理论基础。（2）针对调峰不足与输电阻塞造成弃风的问题,提出了应对灵活性不足与输电阻塞的储-输联合规划方法。首先,分析了输电阻塞弃风事件、灵活性不足弃风事件各自的功率-持续时间特性与两者时序上的耦合关系;然后,利用两种弃风事件耦合关系得到系统总弃风,并通过摄动输电容量进一步分析输电容量与系统总弃风的关系;最后,利用风电并网点容量与系统总弃风关系,构建了应对总体弃风为目标的储-输联合优化模型,采用先改变风电并网点边界得出总弃风,后储能配置消减弃风的寻优模式,实现了缓解弃风与提高储能与输电工程利用率的目的。（3）在未来给定风电发展目标前提下,以储能作为主要灵活性资源,主动应对系统灵活性缺额,提出了考虑灵活性供需平衡的源-储-网一体化规划方法。探究了电源规划中储能配置与火电装机容量之间相互作用关系、储能布局对输电网规划边界的影响机理。在此基础上,构建了考虑灵活性供需平衡的源-储-网一体化规划方法,并通过与传统电源、电网串序进行的方法对比,表明了考虑灵活性供需平衡的源储网一体化规划方法能够解决未来风电发展引起灵活性缺乏的问题,实现储能、电源、电网三者协调规划,进而达到总体经济性最优。（4）针对储能成本高昂、规划过程中储能应用单一导致投资回报率低的问题,构建了计及储能综合收益的源-储-输联合规划方法。首先,从规划层面对储能系统收益进行了详细划分,并提出了储能收益的核算方法;其次,依据风电功率并网后的净负荷波动趋势,提出了功率三等分、时间三等分两种动态电价制定方法,实现了储能直接获利与系统灵活性提升双重目标;最后,构建了综合考虑以峰谷套利为直接收益与储能配置后对系统的影响的间接收益的源-储-网协调规划模型,并通过算例分析验证了所提出方法的有效性,同时也证明了全面核算储能收益有利于成本回收与系统灵活性提升。
王永华[5]（2021）在《经济转型背景下的中国智能电网运营优化研究》文中提出中国正处在以“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念实施的现代经济体系构建的关键转型期,经济增长速度明显放缓,产业结构优化和新动能培育效应凸显。在此背景下,中国智能电网运营状态如何,是否能够更好地适应新发展理念实施过程中经济转型发展引起的新电能服务需求,新的电能供应需求对原有的智能电网建设提出哪些新的发展方向,电网企业如何更好地提高运营效率以达到满足用户更高质量电能供应的需求?回答这些问题,需要对中国现阶段电网企业的运营状态进行综合评估基础上,识别现阶段经济转型发展的新需求特性规律变化,进而提出未来加速智能电网建设和电网企业提升运营效率的优化建议与发展对策具有重要的实践价值,也对未来电网企业在高质量发展中提升运营效率提供科学参考。基于此,本论文开展的主要研究工作如下:（1）根据国家智能电网发展规划和十四五发展目标,立足性能、信息传递速率、环保程度及效益等层面来建立健全智能电网企业运营状态综合评价指标体系,利用TOPSIS—ANP—熵权组合评价模型,对2018年28家省级电网企业智能电网运营绩效进行了综合评估。结果发现:基于各个地区经济发展的差异,为此智能电网在国内的普及程度也呈现出不均衡态势,东部与西部之间的智能水平差异明显,前者要略高于后者,因此未来如何更好的挖掘中东部地区电网企业的运营发展潜力,更好地加速其向更高质量的智能电网布局以及提升自身运营绩效是国家智能电网布局中的重要内容,同时,西部省级电网智能化发展水平和运营效率,也是中国智能电网建设“补短板”中的重要内容,也是国家落后地区通过电网智能发展运营高质量发展带动其社会经济发展实现“追赶效应”提供契机。（2）根据国家转型发展的典型特征分析,识别未来中国智能电网发展中的主要转变方向,分析其对电网运营状态可能带来的直接或者间接影响效果。首先,以国家绿色发展转型背景和碳达峰2030、碳中和2060年“双碳目标”约束下的清洁能源替代发展对智能电网企业运营带来的影响效果分析,以分布式电源对电网网架规划带来的影响为典型情景进行了具体分析。其次,选取城市电网智能化发展中网格化发展对电网运营规划布局可能带来的影响进行分析;第三,选取智能化发展对电网企业运营效率的影响进行了详细分析,为提升经济效益提供了方向。结果发现:分布式电源发展将通过电网稳定性、可扩展性、满足灵活性需求等路径对电网运行效果产生影响,采用遗传算法对西北地区分布式电源接入产生的网架影响进行了实证检验;以某局域网为样本,通过负荷特性互补、站间互济的配电网规划思路,并利用蚁群算法和分支线组合方法进行优化求解,验证了网格化方法通过精准预测、合理分区和主辅网配合方式,为用户提供更高质量电能的同时,也提升电网企业的运营绩效水平。（3）根据上述结论,从企业内部运营和外部满足需求两方面提出中国加速智能电网发展和提升运行绩效的优化方向。首先,详细分析现阶段智能电网运营中的投入产出效率,通过国内外对比以及运行状态的多维度比较,识别资产效率效益不高的原因,提出精准化规划、标准化建设、精益化运维等方向下的智能电网企业效益提升路径,以及应用物联网、需求侧响应、自动化、大数据等技术手段,提升用户交互服务质量,支撑运营效率提升。其次,根据电动汽车和分布式电源等快速发展情景下,电力用户行为的新特点,用电行为改变规律等分析,识别用户行为对电网负荷特性的影响机理,并根据模型测算结论,预判电动汽车对电网负荷的多重直接和间接影响效果,为加速电网布局和提升用电质量提供科学参考。论文的主要创新点如下:（1）从安全可靠、信息交互、智能高效、绿色环保和经济效益五个维度构建智能电网企业运营状态综合评价指标体系,进一步构建TOPSIS—ANP—熵权组合评价模型对中国28家省级智能电网企业2018年运营绩效进行了综合评估,为识别处当前智能电网企业运营中的“短板”因素和区域进行了详细识别,为后期加快智能电网补短板和优化对策研究提供了依据。（2）通过构建改进遗传算法模型,在增加智能电网的经济性和可靠性方面有着相当积极的价值与意义。引入考虑分布式电源的网供负荷分析方法,按照蚁群算法和提出的分支线组合求解算法进行自动布线,最终拟定出能够符合地方发展需要的、成本更为低廉的线路投资方案及成本策略,对于网格化优化城市配网规划具有科学的参考意义和价值。（3）以中国现阶段经济转型发展为背景,对“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念实施过程中对经济系统产生的显着影响为约束条件和发展契机,以中国经济在实现高质量转型中的电网企业智能化发展中的运营状态为研究对象,通过对运营状态评估、经济转型的电网智能化发展的新需求以及运营优化的优化方向等详细分析,提出未来加快中国电网智能化发展布局优化和提升运营绩效水平的政策建议,为中国实现智能电网的高质量发展提供科学参考。
刘沆[6]（2021）在《气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究》文中提出随着化石能源的持续开发全球大气二氧化碳排放量达到历史最高水平,排放强度逐年上升,对未来世界的可持续发展带来了严重挑战。传统虚拟电厂应用项目普遍存在能源结构单一、参与市场不足、能源耦合关系稀疏和新型负荷缺失等显着问题,导致传统虚拟电厂的运行稳定性差、经济效益低、风险管理难度大。在此背景下,气电耦合虚拟电厂的概念逐步成为未来分布式能源发展应用的一个重要技术方式,通过进一步聚合电转气装置（P2G）、燃气锅炉等气电转换设备,使得分布式可再生能源机组的利用效率得到提升,减少了出力不确定性对系统稳定、经济运行的影响。然而,当前气电耦合虚拟电厂的运行控制及市场运营研究还较为缺乏,无法有效协调多类型灵活性资源并入虚拟电厂,支撑气电耦合虚拟电厂的调度优化及市场运营决策。基于此,亟需计及多重不确定性、电动汽车特性及综合需求响应特性展开对气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价,以便为多类型分布式能源、可控负荷、电转气耦合设备等灵活性资源参与虚拟电厂调度提供强大动力,有效支撑电力系统与虚拟电厂的协同运行,提高虚拟电厂的经济效益与运行效率。第一,基于气电虚拟电厂的研究现状和相关理论,阐明了本文所研究气电虚拟电厂运营优化研究的理论和应用价值。首先,围绕气电耦合虚拟电厂的基本概念、发展过程和主要类型阐述了气电耦合虚拟电厂的基础理论;其次,为了实现供给侧多能互补和负荷侧综合互动的运行目标,从形态特征、结构特征、技术特征和应用特征四个方面对气电耦合虚拟电厂的运营运行特征进行了详细分解;再次,基于气电虚拟电厂多种能源主体的复杂结构及相互关系,梳理了气电虚拟电厂参与外部能源市场的类型和运营优化模式及内部各类能源形式和设备的协同运行模式;最后,针对国内外虚拟电厂应用项目进行了现状分析与经验总结,并指出对气电虚拟电厂经验启示,为本文后续章节开展相关研究奠定扎实的理论基础。第二,基于可再生能源出力、负荷的不确定性以及能源价格波动对气电虚拟电厂运营优化带来的风险,建立了计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型。首先,分析了气电虚拟电厂内部分布式可再生能源出力、负荷需求、碳排放权价格及能源电力价格的不确定性,采用概率分布模型对上述不确定性因素进行了建模;其次,构建了以系统经济效益最优、碳排放最小为目标的计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型,并提出了改进捕食遗传算法的求解算法和具体的计算流程;最后,选取北方某气电虚拟电厂为例,设置了六种不同情景进行了对比研究,验证了在计及内外部多重不确定性下气电耦合虚拟电厂更具有市场竞争力,能够实现经济效益和环境效益的共赢。第三,基于电动汽车特性及耦合设备运行特性对系统运行的影响,建立了计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型。首先,对电动汽车运行特性及可与电动汽车耦合运行的虚拟电厂相关设备特性进行了研究,设计了考虑电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运行结构;其次,以气电虚拟电厂在日前能量市场中的运营收益最大化为目标,构建了计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型;然后,考虑了运营优化模型的非线性、多维度问题,为了提高粒子群算法存在收敛速度、计算精度,避免早熟的问题,提出了基于Tent映射的改进混沌优化算法,以及具体的计算流程;最后,选取某工业园区进行实例分析,并对四种情景下的系统收益进行了优化求解,得到了气电虚拟电厂各设备在运行日各时刻的优化出力方案,证实了考虑电动汽车充放电特性并将其与P2G设备引入气电虚拟电厂可显着提升系统收益。第四,基于虚拟电厂参与需求响应的交易机制和需求响应特性分析,建立了计及综合需求响应特性的气电虚拟电厂运营优化模型。首先,分析了气电虚拟电厂参与需求响应的交易机制和需求响应负荷特性,设计了气电虚拟电厂参与综合需求响应的总体框架;其次,以气电虚拟电厂收益最大化为目标,根据各耦合设备出力交换功率和多能源需求响应的互动关系,考虑可控负荷、电力网络、热力网络、天然气网络及能源耦合、存储设备等约束,构建了气电虚拟电厂参与综合需求响应的运营优化模型;然后,针对综合需求响应中各种能源的价格存在不确定性,在原模型基础上引入了均值-方差模型,实现了气电虚拟电厂效益最大化并降低了不确定性带来的风险;最后通过算例和多情景对比研究,结果表明了虚拟电厂参与综合需求响应相比于传统需求响应能够获得更高的效益。第五,基于气电耦合虚拟电厂参与多种能源市场交易中面临内外部多方面风险因素的影响,建立了考虑气电虚拟电厂参与市场运营的全流程风险评价模型。首先,从多重不确定性、电动汽车特性及综合需求响应特性三个方面,深入分析了不同特性对气电耦合虚拟电厂造成的风险影响;其次,结合气电虚拟电厂的运行结构和特点,多维度考虑了外部政策、参与主体、耦合技术、运营交易、信用管理5个方面,设计了包含29个风险评价指标的气电耦合虚拟电厂风险评价指标体系;然后,在熵权-序关系赋权法和云模型解决不确定性评价信息的优点基础上,构建了基于熵权-序关系法改进的云模型风险评价模型;最后,针对四种场景下的气电虚拟电厂进行算例分析,对比研究了不同场景及不同评价模型的评价结果,验证了所提出模型的有效性和优越性。
何永菁[7]（2021）在《基于多智能体的微网经济优化运行策略及方法研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着社会环保意识的增强以及弥补限制化石能源开采造成的能源供应不足问题,我国2020年末提出了“碳达峰、碳中和”的目标。发展低碳经济、顺应绿色低碳潮流的战略正驱动着电网朝着高效、灵活、智能和可持续方向发展。可持续性作为未来电网的基础特征,表现为新能源发电将越来越普遍的接入电网中。而微网作为一种灵活、多样的网络形式,为分布式电源的接入与控制提供了有效途径。但微网网络拓扑灵活、运行特性复杂、控制对象丰富的特点,令集中式的控制方式难以适用于微网。同时,在微网实际运行中,通信延时、故障等问题也不可避免,需要各单元具有在短时间内接收、处理信息并计算出出力最优值的能力。鉴于以上问题以及微网在未来电网发展中的重要角色,本文围绕微网经济优化运行及互联多微网间的协调优化运行问题开展了深入的研究,主要工作如下:（1）提出了基于多智能体分层架构的微网优化运行模型。为充分反映多微网以及微网内各设备的具体运行方式,建立了基于多智能体的微网分层分布式控制架构,分析了在两层优化运行策略中偏重的不同时间尺度、控制对象、控制范围、优化目标以及两层之间的控制关系。具体设计并描述了微网内各发电单元智能体的功能、类型及成本函数。在此基础上,建立了微网系统的优化运行模型,并利用一致性算法进行了验证。（2）针对实时的微网经济优化运行问题,提出了一种分布式的改进扩散算法,可以实现快速收敛。在扩散算法基础上增加了修正步骤并更换了梯度项,使其在计算中能够保证微网内有功功率平衡,且支持完全分布式运行,不依赖任何“领导者”。同时,从理论上分析了算法的收敛能力,对一致性算法与改进扩散算法的收敛速率进行了对比。考虑运行中的线路损耗,完善了功率输出最优值的表达式。算例结果表明:该算法收敛速度快,在通信拓扑发生改变的情况下仍能稳定收敛到最优值,同时能满足对于微网中设备“即插即用”能力的要求。（3）考虑到非理想通信状态下通信延时及链路故障对微网实时优化运行的影响,提出了微网经济优化运行策略,并分析了延时下的算法收敛性和稳定性。建立了延时存在下的微网优化运行模型,在前述算法基础上进行了简化,使其更适合于求解延时存在下的微网优化运行问题。利用矩阵扰动理论分析了通信延时对优化运行过程及算法收敛性的影响,给出了算法参数步长的理论上界,能保证算法收敛至理论最优值。算例结果表明:通信延时会使智能体获得全局信息过程变慢,反映在算法中即迭代次数增加;但即使通信延时和通信链路故障存在,算法仍能在确保经济性目标最优的前提下稳定收敛。（4）针对考虑可再生能源出力及负荷不确定性的互联多微网系统协调优化问题,提出了双层协调优化运行策略,该策略可以兼顾子微网经济性目标和可再生能源的就地消纳目标。详细设计了互联多微网系统的日前协同优化方案,建立了双层协调优化模型,上层多微网层计算内部激励电价,下层计及不确定性,以经济性最优为目标,由各微网根据激励电价计算得出出力计划,两层之间存在双向且多轮的交互。为求解该模型,利用蝙蝠算法提出了混合的交互迭代算法,算例结果表明了所提双层协调优化模型的有效性,同时证明了多微网间的协调优化不仅能够有效改善峰谷差、波动率等系统运行特性,促进了可再生能源的就地消纳,也有利于提高微网自身的经济性,对多微网系统的稳定、经济运行起到了积极的作用。
王姝睿[8]（2021）在《储能在区域电力系统中应用的经济性研究》文中认为随着环境问题的日益突出,社会对于提高能源效率、更有效地调度和使用电力、更多地使用可再生能源提出了更高的要求。电力系统关于能源的合理安排和战略调度对我国未来能源行业发展起到了决定性作用。可再生能源、储能、互联器在区域电力系统中的作用和经济价值有关研究,为当地电力系统参与方的风险控制以及规避进行支持、也为市场政策的拟定方提供重要理论依据、对国家未来清洁发电目标的稳健实现具有战略布局意义。本文对2030年典型区域电力系统进行技术经济、电力电价和CO2排放上的预测,并确定增加大量可再生能源发电消纳的好处,以及储能在其中的作用及技术经济性开展研究。采用的具体研究对象为内蒙古电力市场。该电力系统中的清洁发电占比相对较高,现有风电机组以及规划新增清洁能源发电机组容量增加,因此更加适合模拟电力系统中的高可再生能源渗透率。搭建了内蒙古电力系统模型,并对研究储能技术、可再生发电渗透率、互联容量等在电力市场中的经济价值评估。基于电力市场经济学理论,根据电网容量约束的要求,采用日前市场与日内市场联合模拟、省内市场与省间市场联合模拟的方法,构建竞争市场模型。采用不同时间粒度对市场进行模拟,使得模型结果更加接近于实际市场运行决策结果。采用地理上省内与省外联合模拟的方法,对互联器运行情况进行模拟,同时采用省外的容量模拟更好地辅助竞争市场省内的模型运行,使得省内运行结果精确度更高。确定了竞争电力市场模型的经济性分析评估指标主要包含年度批发系统边际价格（SMP）、总发电成本、总发电净收入和CO2排放量。使用经济性分析评估指标,采用模型验证的方式,验证了竞争性电力市场模型的可用性和准确性。研究建立了 2030年典型区域电力系统的三种情景,即可再生能源情景、储能情景、互联情景,并分别进行了一系列案例研究。情景建立是根据现有的政策预测,并结合情景规划方法进行推演得到。可再生能源情景评估了内蒙古地区具有不同水平的电力可再生能源（RES-E）目标时,对电力市场整体产生的技术经济性和环境上的影响。储能情景包含四个具有不同储能容量的案例研究,用来从经济性的角度预测对于内蒙古电力市场来说合适的储能类型和容量。互联情景设计了四种具有不同互联容量的案例,以确定内蒙古电力市场的2030年恰当的互联容量值。研究表明,实现2030年的高可再生能源发电目标可以降低消费者的电费,还可以实现总社会利益的最大化。模拟结果得出,内蒙古电力市场2030年的储能总容量在中等储能规模时可以最优化电力系统目标函数。更高容量的互联对降低电价、总发电成本和内蒙古电力市场的CO2排放具有有益的影响。对于典型区域电力系统进行敏感性情景分析,确定燃料价格波动因素、电力机组退役因素、储能成本因素以及储能政策因素对于模型结果的影响。采用经济性分析评估指标,在敏感性分析情景下进行模拟。结果表明该模型模拟结果鲁棒性较好,模型结果表现稳定。
王纬纶[9]（2021）在《考虑可靠性与灵活性的输电网规划研究》文中认为随着经济的快速发展,电力系统的结构变得愈发复杂,电力系统运行对于可靠性的要求也不断提高,扩展规划决定了何时何地建设何种发电与输电设备,在保证电力系统安全、稳定与经济运行方面扮演着重要的角色。电力系统可靠性的挑战之一即为设备的故障事件,在电力系统中,输电线路等暴露型设备会受到自然环境的持续影响,其故障率与环境温度、湿度、运行时间等多种因素相关,变压器、发电机等封闭型设备的故障率则会受到内部元件老化或局部放电等因素的影响。从决策者的角度出发,设备故障率在各种内外因素的作用下会呈现不确定性,进而影响决策结果。此外,电力系统的灵活性在系统发生可靠性事故后为系统提供了更强的应对能力,电力系统能够通过合理配置多种灵活性资源,将事故带来的净负荷剧烈波动的影响降到最低。因此,在电力系统扩展规划问题中考虑故障率的不确定性与灵活性具有十分重要的现实意义。本文在规划问题中考虑了可靠性与灵活性的影响,提出了考虑设备故障不确定性以及计及灵活性供需平衡的扩展规划模型,同时对模型中使用的奔德斯算法进行了深入研究。为探究设备故障率不确定性对输电网扩展规划的影响,本文建立了考虑设备故障率不确定性的输电网扩展规划模型。该模型采用不同的策略来描述不同概率的故障场景,对概率较高而后果相对较轻的故障场景采用N-k安全准则的方式进行硬约束,对概率较低而后果相对严重的故障场景采用在目标函数中设定惩罚项的方式进行软惩罚,从而平衡可靠性与经济性。该模型考虑了系统故障场景与单设备故障的解析关系,建立了设备故障率不确定集,将含随机参数的模型转化为鲁棒-随机优化模型,并通过对偶理论、上境界转化和奔德斯分解等方法进行处理和求解,最终在IEEE-RTS算例和IEEE-11 8节点算例上验证了本模型的有效性。为探究灵活性对扩展规划的影响,本文建立了考虑灵活性供需平衡的源网联合扩展规划模型。该模型综合考虑并量化表示了发电侧与用电侧的多种灵活性资源,并在模型中加入了灵活性供需平衡约束,以应对净负荷的变化。同时,模型中还考虑了典型日的机组组合约束。模型在经过线性化处理后转变为混合整数线性规划模型,并在IEEE-RTS算例中进行了验证,结果显示模型的规划结果相较于传统规划模型更能应对风电与负荷的波动。针对目前少有文献详细讲解奔德斯分解算法的问题,本文从奔德斯分解算法的背景知识入手,介绍了奔德斯分解的目的、基本原理、推导过程、模型的处理方法以及最终形式,并通过简单的交通运输算例对奔德斯分解的使用过程进行了演示,最后深入讨论了在实际使用时可能遇到的问题以及对奔德斯分解算法的理解。
杨自娟[10]（2020）在《基于电转气的能源转换经济性评价与运行优化关键技术研究》文中进行了进一步梳理为了减少排放和提高能源供应的安全性,可再生发电技术（主要是风力涡轮机）的装机容量不断增加。由于可再生能源的间歇性、波动性使得其与功率需求不能很好的匹配,从而导致可再生能源出力的阶段性多余或者不足。燃气轮机具有快速响应的特性,含有波动性电源的电力系统可从天然气发电中获得较多的灵活性和可靠性支持。同时,电转气装置作为能源转换设备,也可以将多余的电能转化为氢气或天然气,对可再生能源进行大规模储存,实现电力-天然气耦合系统能量的双向流动。电转气加深了能源系统之间的耦合与互动,使得各能源系统之间的灵活性增强。然而,电转气装置的成本较高,如何更好地发挥电转气的作用,高效利用其能源转换特性加强各能源系统的协调运行并提高能源系统运行的经济性,具有重要的研究价值。在此背景下,本文针对高效发挥电转气的能源转换特性,在不确定环境下对电转气投资的经济性评价进行了理论研究,在充分分析电力和天然气系统互动以及电转气容量最优化基础上,提出电转气在系统层面参与电力系统和天然气系统协调运行的灵活用能机制,并研究了可逆固体氧化物燃料电池在电力市场中的运行策略,主要内容如下:（1）建立了基于实物期权经济性评价的电转气装置的最优投资模型。为了应对不确定性的电力价格,适应不确定环境的分析框架,且考虑到投资的不可逆转性,本文提出了基于实物期权理论的电转气装置的投资经济性评价方法。此方法利用布朗运动来刻画电力价格的特性,应用伊藤引理对电转气的成本模型特性进行推导,并构建了电转气的利润模型和容量与成本间的关系模型。与此同时,对影响电转气项目投资经济性的相关参数进行了敏感性分析。通过本文所提出的投资模型,可以确定电转气装置的最优投资时机和最优投资容量。此外,此投资决策模型对生产成本具有高度不确定性而产出物价格相对稳定的实物资产具有广泛的适用性。（2）建立了气电综合系统的优化模型,分析了气电耦合系统的互动,提出电转气装置安装容量的最优化模型。电力和天然气系统之间的耦合愈加紧密,为了考察电力系统和天然气系统间协同运行机理和两个系统间的相互影响,本文建立了在电转气作为能源转换方式下电力和天然气系统的双向耦合优化运行模型,研究了两个系统之间的互动影响。基于应对电网运营商对并网电源有功功率变化的限制要求,建立了电转气装置安装容量的最优化模型,在满足风电并网有功功率变化限值的基础上,以风电和电转气的经营利润最大化为目标,确定了满足要求的电转气的最优容量。（3）提出了电转气参与构建气电综合能源系统运行优化的灵活用能机制。为了消纳间歇性可再生能源,提高电力系统和天然气系统优化运行效率,同时为电转气装置提供一条高价值应用路径,本文基于燃气轮机、甲烷蒸汽重整工厂和电转气装置三者之间的耦合关系构建了一种新颖的灵活用能机制。由电解和甲烷蒸汽重整共同供应氢气的需求,当燃机在日前市场面临天然气供气短缺时将甲烷蒸汽重整的天然气容量出让给燃气轮机,出让的气体容量由协调优化的结果来决定。此外,对此灵活用能机制建立了相应的数学模型,并将所建立的模型纳入电力和天然气系统的最优化模型中。通过仿真表明,与电解制氢再甲烷化注入天然气管道这种应用路径相比,本文所提出的灵活用能机制对冗余可再生能源的消纳具有较高的效率,且可以有效提高能源转换的替代效率。（4）提出风电与可逆固体氧化物燃料电池在电力市场运行中的协调优化策略。可逆固体氧化物燃料电池是双向能源转换装置,具有燃料电池发电和电解槽产氢的双重功能,实现了气电系统的双向能源互联。为了应对风电出力的不确定性和不可控性给风电场参与电力市场带来的风险,将风电场与可补偿风力预报不确定性的可逆固体氧化物燃料电池相结合,对两者组成的协调系统参与电力市场的运行策略进行了数学建模,研究了风力发电场与可逆固体氧化物燃料电池在日前和平衡市场中的协同运行优化策略。通过仿真分析表明,可调控设备r SOC与风电厂协调参与电力市场,可以有效降低风电厂参与电力市场的风险,提高由风电厂和可逆固体氧化物燃料电池组成的协调系统参与电力市场的经济性。
二、电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述（论文提纲范文）
（1）计及故障传播的电-气耦合系统可靠性分析及备用优化研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电-气耦合系统可靠性分析研究概述 |
| 1.2.2 电-气耦合系统容量规划研究概述 |
| 1.2.3 电-气耦合系统运行备用优化概述 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第二章 电-气耦合系统的可靠性通用建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电-气耦合系统可靠性分析框架 |
| 2.3 独立元件可靠性建模 |
| 2.3.1 气源可靠性建模 |
| 2.3.2 压缩机可靠性建模 |
| 2.3.3 储气装置可靠性建模 |
| 2.3.4 燃煤机组可靠性建模 |
| 2.4 电-气耦合系统可靠性建模 |
| 2.4.1 天然气系统可靠性建模 |
| 2.4.2 耦合元件(天然气机组)可靠性建模 |
| 2.4.3 考虑天然气系统影响的电力系统可靠性建模 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 测试系统与参数设置 |
| 2.5.2 案例1:耦合程度对电-气耦合系统可靠性的影响 |
| 2.5.3 案例2:储气装置容量水平对系统可靠性的影响 |
| 2.5.4 案例3:UGF技术与MCS法在大规模系统中对比 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 考虑连锁效应的电-气耦合系统可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 考虑P2G装置接入的电-气耦合系统连锁效应描述 |
| 3.2.1 考虑P2G装置接入的电-气耦合系统架构 |
| 3.2.2 考虑连锁效应的故障传播过程刻画 |
| 3.3 连锁效应时空动态传播建模 |
| 3.3.1 初始故障 |
| 3.3.2 耦合元件建模 |
| 3.3.3 天然气系统再调度模型 |
| 3.3.4 电力系统再调度模型 |
| 3.3.5 连锁效应停止的判定依据 |
| 3.4 考虑连锁效应的电-气耦合系统可靠性分析方法 |
| 3.4.1 可靠性指标 |
| 3.4.2 基于MCS法的可靠性分析流程 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 测试系统与参数设置 |
| 3.5.2 案例1:连锁效应对系统可靠性的影响分析 |
| 3.5.3 案例2:大规模测试系统可靠性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 计及经济性与可靠性协调的电-气耦合系统容量规划 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 负荷与元件故障的模糊模型 |
| 4.2.1 模糊负荷持续曲线模型 |
| 4.2.2 模糊元件状态持续曲线模型 |
| 4.3 协调经济性与可靠性的电-气耦合系统容量规划模型 |
| 4.3.1 目标函数 |
| 4.3.2 考虑故障传播的概率可靠性约束构建 |
| 4.3.3 系统建设投资约束构建 |
| 4.3.4 系统运行约束构建 |
| 4.4 求解方法 |
| 4.4.1 模糊数处理方法 |
| 4.4.2 规划模型分解求解算法 |
| 4.4.3 容量规划模型求解流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 测试系统与参数设置 |
| 4.5.2 案例1:考虑不同故障类型的规划结果比较分析 |
| 4.5.3 案例2:可靠性要求对规划结果影响的灵敏度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 考虑概率可靠性约束的电-气耦合系统运行备用优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 考虑故障传播的电-气耦合系统概率可靠性约束构建 |
| 5.2.1 发电机组与气源提供备用的多状态模型 |
| 5.2.2 风电机组的多状态模型 |
| 5.2.3 考虑故障传播的概率可靠性约束 |
| 5.3 含概率可靠性约束的电、气备用协同优化模型 |
| 5.3.1 目标函数 |
| 5.3.2 天然气系统运行约束 |
| 5.3.3 电力系统运行约束 |
| 5.3.4 可靠性约束 |
| 5.4 求解方法 |
| 5.4.1 可靠性约束线性化 |
| 5.4.2 天然气潮流方程线性化 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 测试系统与参数设置 |
| 5.5.2 案例1:不同故障类型下备用优化结果分析 |
| 5.5.3 案例2:可靠性要求变化对备用优化结果的灵敏度分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
（2）能源转型背景下新能源制氢市场推广的关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 新能源制氢市场推广的关键问题 |
| 1.2.1 兼顾低成本和低碳排放的制氢方案问题 |
| 1.2.2 综合能源系统中作为储能的经济性问题 |
| 1.2.3 需求响应中多主体合作运行问题 |
| 1.2.4 推广过程中政策支持的问题 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 新能源制氢市场推广的影响因素研究 |
| 1.3.2 新能源制氢评价的研究动态 |
| 1.3.3 新能源制氢综合利用的研究动态 |
| 1.3.4 绿色证书交易机制研究动态 |
| 1.3.5 总体评述 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 研究技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第2章 相关概念界定及基础理论 |
| 2.1 相关概念界定 |
| 2.1.1 新能源制氢的概念界定 |
| 2.1.2 其他相关概念界定 |
| 2.2 基础理论介绍 |
| 2.2.1 新能源制氢的评价理论 |
| 2.2.2 能源系统规划理论 |
| 2.2.3 合作博弈理论 |
| 2.2.4 绿色证书交易机制理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 “综合制氢”对新能源制氢推广的影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 “综合制氢”方案原理 |
| 3.2.1 化石燃料制氢技术 |
| 3.2.2 新能源制氢技术 |
| 3.2.3 “综合制氢”方案 |
| 3.3 制氢方案的效率评价模型 |
| 3.3.1 考虑非期望产出的效率评价模型 |
| 3.3.2 效率指标构建和数据来源 |
| 3.4 制氢方案的效率评价结果 |
| 3.4.1 化石能源制氢与新能源制氢的效率对比分析 |
| 3.4.2 “综合制氢”对新能源制氢效率的提升分析 |
| 3.5 “综合制氢”的区位推广潜力分析 |
| 3.5.1 区位推广潜力评价模型 |
| 3.5.2 区位发展潜力评价指标体系构建 |
| 3.5.3 区位发展潜力评价结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新能源制氢在综合能源系统中推广的经济性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 新能源制氢在综合能源系统中的作用 |
| 4.2.1 综合能源系统的基本框架 |
| 4.2.2 新能源制氢作为储能的原理 |
| 4.2.3 电-储供能系统 |
| 4.2.4 电-热互补系统 |
| 4.3 综合能源系统规划的成本收益模型构建 |
| 4.3.1 能源管理策略 |
| 4.3.2 规划成本收益目标函数 |
| 4.3.3 模型约束条件设定 |
| 4.3.4 基于鸡群优化算法的模型求解框架 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 电-储供能情景下新能源制氢的经济性对比分析 |
| 4.4.2 电-热互补情景下新能源制氢的经济性对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑需求响应的新能源制氢多主体的合作运行研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于需求响应的合作运行原理 |
| 5.2.1 新能源消纳中需求响应的作用与原理 |
| 5.2.2 新能源制氢参与需求响应的合作运行原理 |
| 5.3 合作运行情景的构建 |
| 5.3.1 新能源制氢中各主体合作运行的优化模型 |
| 5.3.2 相关的考虑及假设 |
| 5.4 基于合作博弈论的收益分配模型 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 基本数据 |
| 5.5.2 结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 绿色氢能证书交易机制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 绿色氢能的定义与识别 |
| 6.3 绿色氢能证书交易机制模型 |
| 6.3.1 问题描述 |
| 6.3.2 绿色氢能证书交易机制模型构建 |
| 6.3.3 基于收益共享的绿色氢能证书交易模型构建 |
| 6.3.4 模型求解 |
| 6.4 案例分析 |
| 6.4.1 参数设置 |
| 6.4.2 优化结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 研究成果与结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称和变量表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题的提出 |
| 1.1.3 研究的目的和意义 |
| 1.2 微电网多目标容量优化配置关键技术研究综述 |
| 1.2.1 多目标优化模型研究现状 |
| 1.2.2 多目标优化算法的研究现状 |
| 1.2.3 源荷数据的不确定性研究现状 |
| 1.2.4 运行策略的研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 独立运行风光柴储微电网的拓扑结构与优化模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风光柴储微电网的拓扑结构及工作原理 |
| 2.2.1 拓扑结构 |
| 2.2.2 工作原理 |
| 2.3 分布式电源静态特征模型 |
| 2.3.1 风力发电机出力模型 |
| 2.3.2 光伏发电系统出力模型 |
| 2.3.3 柴油发电机油耗模型 |
| 2.3.4 储能S_(OC)时序变化和寿命模型 |
| 2.4 微电网多目标容量优化配置数学模型 |
| 2.5 求解多目标容量优化配置模型的脉络关系 |
| 2.5.1 优化配置关键因素之间的相互联系 |
| 2.5.2 优化计算满足约束条件的过程 |
| 2.6 独立运行风光柴储微电网算例参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置的风光荷数据场景生成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 WGAN的基本原理 |
| 3.2.1 WGAN的基本原理 |
| 3.2.2 WGAN的训练算法 |
| 3.3 针对风光荷数据场景生成的WGAN模型设计与训练 |
| 3.3.1 格式化样本数据 |
| 3.3.2 WGAN模型设计 |
| 3.3.3 WGAN模型的训练过程 |
| 3.4 风光荷数据WGAN模型统计特性分析 |
| 3.4.1 一年期生成数据 |
| 3.4.2 时间尺度统计特性分析 |
| 3.4.3 空间尺度统计特性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置的运行策略 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 风光柴储微电网运行工况分析 |
| 4.2.1 柴油发电机的启停条件设计 |
| 4.2.2 微电网运行工况分析 |
| 4.3 风光柴储微电网运行策略 |
| 4.3.1 OPBES运行策略 |
| 4.3.2 OPDE运行策略 |
| 4.3.3 OPDEPR运行策略 |
| 4.4 运行策略的实现流程 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置的求解算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多目标优化算法相关术语定义 |
| 5.3 SPEA2算法的基本原理及特点分析 |
| 5.3.1 SPEA2多目标优化算法的基本原理 |
| 5.3.2 SPEA2算法的特点分析 |
| 5.4 SARAP多目标优化算法的提出及其原理 |
| 5.4.1 SARAP算法的提出 |
| 5.4.2 SARAP多目标优化算法的原理 |
| 5.4.3 SARAP算法的流程 |
| 5.5 SARAP多目标优化算法的时间复杂度分析 |
| 5.5.1 时间复杂度指标的说明 |
| 5.5.2 时间复杂度的计算 |
| 5.6 SARAP多目标优化算法的收敛性分析 |
| 5.6.1 基于交集法的收敛性分析 |
| 5.6.2 基于IGD~+指标的收敛性分析 |
| 5.6.3 基于HV指标的收敛性分析 |
| 5.7 基于多组场景数据和SARAP的随机场景技术计算流程 |
| 5.8 基于TOPSIS法的多目标决策 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置结果分析及生产模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于历史数据的多目标容量优化配置结果分析 |
| 6.2.1 最优解集分析 |
| 6.2.2 典型配置方案的对比分析 |
| 6.3 基于随机场景技术的多目标容量优化配置结果分析 |
| 6.3.1 场景数据生成与分析 |
| 6.3.2 容量优化配置结果分析 |
| 6.4 多目标优化配置的运行策略选择分析 |
| 6.4.1 不同运行策略下的最优解集比较分析 |
| 6.4.2 同一配置方案在不同运行策略下的比较分析 |
| 6.5 典型配置方案的生产模拟 |
| 6.5.1 历史资源数据特性分析 |
| 6.5.2 一年期数据生产模拟 |
| 6.5.3 典型日数据生产模拟 |
| 6.6 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 功读博士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
（4）提升高风电渗透率电力系统灵活性的源-储-网协调规划方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电力系统灵活性定义与评价的研究现状 |
| 1.2.2 电力系统灵活性资源优化配置的研究现状 |
| 1.2.3 储能与输电网联合规划研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于多时间尺度的电力系统灵活性供需关系分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电力系统灵活性供/需模型 |
| 2.2.1 灵活性资源供给模型 |
| 2.2.2 灵活性需求模型 |
| 2.2.3 电力系统灵活性供需平衡与电力电量平衡的关系 |
| 2.3 日、年-日时间尺度的灵活性供需关系分析 |
| 2.3.1 不同日渗透率的灵活性供需关系分析 |
| 2.3.2 年时间尺度下不同渗透率的灵活性供需关系分析 |
| 2.4 考虑风电发展时序的灵活性资源动态规划方法 |
| 2.4.1 单步静态与多阶段规划方法规划原理 |
| 2.4.2 动态灵活性资源规划模型 |
| 2.4.3 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 应对灵活性不足与输电阻塞的储-输联合规划方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 灵活性不足弃风与输电阻塞弃风之间的耦合关系 |
| 3.2.1 灵活性不足弃风事件的功率-持续时间特性分析 |
| 3.2.2 输电阻塞弃风事件的功率-持续时间特性分析 |
| 3.2.3 灵活性不足弃风与阻塞弃风之间的时序耦合关系 |
| 3.3 应对灵活性不足与输电阻塞的储-输联合规划模型 |
| 3.3.1 储-输联合规划模型 |
| 3.3.2 储-输联合规划模型求解流程 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 算例系统1-风电基地外送输电工程 |
| 3.4.2 算例系统2-Garver6系统 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑灵活性供需平衡的源-储-网一体化规划方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高风电渗透率下灵活性供需特性分析 |
| 4.2.1 风电渗透率升高对灵活性需求影响分析 |
| 4.2.2 储能与火电机组的灵活性供给能力分析 |
| 4.3 储能布局对输电网规划的影响 |
| 4.4 源-储-网一体化规划模型 |
| 4.4.1 源-储-网一体化规划目标函数 |
| 4.4.2 源-储-网一体化规划约束条件 |
| 4.4.3 源-储-网一体化规划模型求解流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 算例系统(Ⅰ) |
| 4.5.2 算例系统(Ⅱ) |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 计及储能综合收益的源-储-输联合规划方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 储能在电力系统中的综合收益分析 |
| 5.2.1 储能在电力系统各领域中的应用 |
| 5.2.2 储能收益的核算 |
| 5.3 适应风电接入的动态分时电价制定方法 |
| 5.3.1 净负荷峰谷波动特性分析 |
| 5.3.2 动态分时电价制定方法 |
| 5.4 计及储能综合收益的源-储-网联合规划模型 |
| 5.4.1 计及储能综合收益的源-储-网联合规划原理 |
| 5.4.2 源-储-网联合规划目标函数 |
| 5.4.3 源-储-网联合规划约束条件 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 基础数据 |
| 5.5.2 不同分时电价策略下的源-储-网规划方案 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录Ⅰ 第二章渗透率0%-90%的负荷与风电功率数据 |
| 附录Ⅱ 第四章改进Garver6系统典型场景数据 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）经济转型背景下的中国智能电网运营优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电网发展运营管理研究 |
| 1.2.2 国内外关于智能电网的评价研究 |
| 1.2.3 电能交易(中长期、现货)市场机制 |
| 1.2.4 跨省跨区输配电定价及监管机制 |
| 1.3 主要研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究技术路线 |
| 1.3.3 论文的主要创新点 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 经济转型及智能电网运营管理相关理论 |
| 2.1 经济转型发展相关理论 |
| 2.2 智能电网发展相关理论 |
| 2.2.1 智能电网含义 |
| 2.2.2 智能电网发展相关理论 |
| 2.3 智能电网管理相关理论 |
| 2.3.1 电网评价相关理论 |
| 2.3.2 基于自适应动态规划法的电网优化 |
| 2.3.3 基于凸优化的电网优化研究理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 中国智能电网企业运营绩效的组合评价研究 |
| 3.1 智能电网发展评价模型选择 |
| 3.1.1 基于网络层次分析法的综合评价过程 |
| 3.1.2 基于熵权法的综合评价过程 |
| 3.1.3 基于TOPSIS方法的综合评价模型 |
| 3.2 智能电网企业运营绩效评价指标体系构建 |
| 3.2.1 智能电网运营评价原则 |
| 3.2.2 运营绩效评估指标选取 |
| 3.2.2.1安全可靠指标 |
| 3.2.2.2 信息互动指标 |
| 3.2.2.3 高效智能指标 |
| 3.2.2.4 绿色环保指标 |
| 3.2.2.5 经济效益指标 |
| 3.3 基于ANP-熵权-TOPSIS组合评价法的评价结果 |
| 3.3.1 权重确定结果 |
| 3.3.2 26家省级智能电网公司运营效果比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 经济转型对智能电网企业运营的新需求研究 |
| 4.1 分布式电源并网对电网企业运营产生的影响分析 |
| 4.1.1 分布式电源种类及发展特点 |
| 4.1.2 构建基于遗传算法的分布式电源网络架构规划模型 |
| 4.1.3 实证结果分析 |
| 4.2 网格化对城市电网智能化发展的影响分析 |
| 4.2.1 配电网供电网格化发展态势 |
| 4.2.2 考虑分布式电源的电网网格化发展规划研究 |
| 4.2.3 智能电网城市配电网网格化优化算例 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 智能电网企业运营绩效提升路径优化的方向 |
| 5.1 基于企业内部资产管理效益分析的运营优化方向分析 |
| 5.1.1 智能电网企业资产管理效益评价指标体系选择 |
| 5.1.2 数据处理及说明 |
| 5.1.3 智能电网企业资产管理效益评价结果 |
| 5.2 满足用户交互性的智能电网企业运营提升方向 |
| 5.2.1 影响用户行为关键要素及作用机理 |
| 5.2.2 电动汽车用户行为关键要素 |
| 5.2.3 电动汽车充放电负荷模型 |
| 5.2.4 需求侧响应用户行为关键要素 |
| 5.2.5 需求侧响应负荷模型 |
| 5.2.6 算例分析 |
| 5.2.7 需求侧响应对负荷影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 提升电网企业运营绩效水平优化 |
| 6.1 通过精准化规划、标准化建设与精益化运维提升智能电网资产效益 |
| 6.1.1 分布式电源网架优化提升电网运营水平 |
| 6.1.2 基于网格化建设提升智能电网企业运营效果 |
| 6.2 建设提升智能电网资产效率与投入产出效益 |
| 6.3 运维提升智能电网资产效率与投入产出效益 |
| 第7章 研究结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 作者简介 |
（6）气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 虚拟电厂发展研究综述 |
| 1.2.2 虚拟电厂参与能源电力市场研究综述 |
| 1.2.3 虚拟电厂运营优化研究综述 |
| 1.2.4 虚拟电厂风险评价研究综述 |
| 1.3 论文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文研究技术路线 |
| 1.4 论文研究主要成果和创新点 |
| 1.4.1 本文主要研究成果 |
| 1.4.2 本文主要创新点 |
| 第2章 气电耦合虚拟电厂相关理论基础 |
| 2.1 气电耦合虚拟电厂基础理论 |
| 2.1.1 气电虚拟电厂基本概念 |
| 2.1.2 气电虚拟电厂发展过程 |
| 2.1.3 气电虚拟电厂主要类型 |
| 2.2 气电耦合虚拟电厂运营特征 |
| 2.2.1 形态特征 |
| 2.2.2 结构特征 |
| 2.2.3 技术特征 |
| 2.2.4 应用特征 |
| 2.3 气电耦合虚拟电厂内外部运营优化规则 |
| 2.3.1 内外部主体构成 |
| 2.3.2 外部运营策略优化 |
| 2.3.3 内部协同运行模式 |
| 2.4 气电耦合虚拟电厂应用项目经验总结及启示 |
| 2.4.1 国外虚拟电厂应用项目 |
| 2.4.2 国内虚拟电厂应用项目 |
| 2.4.3 经验总结与启示 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 计及多重不确定性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多重不确定性分析及运行架构 |
| 3.2.1 多重不确定性分析 |
| 3.2.2 多重不确定性设备参与气电耦合运行架构 |
| 3.3 计及多重不确定性的气电虚拟电厂多目标优化模型 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 不确定性处理 |
| 3.4 气电耦合虚拟电厂多目标运营优化求解方法 |
| 3.4.1 多目标优化模型求解 |
| 3.4.2 基于捕食搜索策略的遗传算法 |
| 3.4.3 设计优化模型求解流程 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 基础数据 |
| 3.5.2 仿真结果分析 |
| 3.5.3 敏感性分析 |
| 3.5.4 收敛性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 计及电动汽车特性的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气电虚拟电厂电动汽车运行特性及运行架构 |
| 4.2.1 电动汽车及耦合设备运营特性 |
| 4.2.2 电动汽车及耦合设备参与气电耦合运行架构 |
| 4.3 计及电动汽车特性的气电虚拟电厂运营优化模型 |
| 4.3.1 目标函数 |
| 4.3.2 约束条件 |
| 4.4 气电耦合虚拟电厂运营优化模型求解算法 |
| 4.4.1 典型粒子群优化算法 |
| 4.4.2 混沌优化算法 |
| 4.4.3 设计优化模型求解流程 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.5.1 基础数据 |
| 4.5.2 场景设置 |
| 4.5.3 算例结果分析 |
| 4.5.4 敏感性分析 |
| 4.5.5 收敛性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 计及综合需求响应的气电耦合虚拟电厂运营优化模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟电厂参与综合需求响应的交易机制与特性分析 |
| 5.2.1 虚拟电厂参与综合需求响应的交易机制 |
| 5.2.2 综合需求响应特性分析 |
| 5.3 计及综合需求响应的气电虚拟电厂运营优化模型 |
| 5.3.1 目标函数 |
| 5.3.2 约束条件 |
| 5.3.3 条件风险价值均值-方差模型 |
| 5.4 气电耦合虚拟电厂参与综合需求响应运营的求解算法 |
| 5.4.1 互利共生阶段 |
| 5.4.2 偏利共生阶段 |
| 5.4.3 寄生阶段 |
| 5.4.4 基于旋转学习策略的SOS改进 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 基础数据 |
| 5.5.2 仿真结果分析 |
| 5.5.3 求解算法性能对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 计及多角度特性下气电耦合虚拟电厂运营风险评价模型研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多角度特性下气电虚拟电厂运营风险分析 |
| 6.2.1 多重不确定特性产生风险分析 |
| 6.2.2 含电动汽车产生风险分析 |
| 6.2.3 综合需求响应产生风险分析 |
| 6.3 设计气电耦合虚拟电厂风险评价指标体系 |
| 6.3.1 风险评价指标选取原则 |
| 6.3.2 设计风险评价指标体系 |
| 6.3.3 风险评价指标的预处理 |
| 6.4 基于熵权法-序关系改进的云模型风险评价模型 |
| 6.4.1 熵权-序关系赋权法 |
| 6.4.2 云模型算法 |
| 6.4.3 设计风险评价计算流程 |
| 6.5 算例分析 |
| 6.5.1 场景设置 |
| 6.5.2 基于改进云模型风险评价的结果分析 |
| 6.5.3 基于传统模糊综合评价的结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 研究成果和结论 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于多智能体的微网经济优化运行策略及方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多智能体系统研究现状 |
| 1.2.2 微网优化运行方法研究现状 |
| 1.2.3 多微网协调优化研究现状 |
| 1.3 本文研究思路与主要工作 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 主要工作 |
| 2 基于多智能体的微网分层优化运行方法 |
| 2.1 微网分层分布式优化运行架构 |
| 2.1.1 微网系统基本结构 |
| 2.1.2 基于多智能体的微网分层分布式运行架构 |
| 2.2 一致性与凸优化理论 |
| 2.2.1 图论 |
| 2.2.2 多智能体一致性 |
| 2.2.3 凸优化 |
| 2.3 微网经济优化运行模型及仿真验证 |
| 2.3.1 微网内各智能体发电成本模型 |
| 2.3.2 系统优化运行模型及最优性条件 |
| 2.3.3 一致性算法及算例验证 |
| 2.4 小结 |
| 3 微网经济优化运行策略及分布式算法设计 |
| 3.1 微网经济优化运行策略 |
| 3.1.1 微网优化运行方案 |
| 3.1.2 考虑损耗的微网经济优化运行模型 |
| 3.2 分布式优化算法设计及性能分析 |
| 3.2.1 基本扩散算法 |
| 3.2.2 改进的扩散算法 |
| 3.2.3 算法收敛性分析 |
| 3.2.4 扩散算法与一致性算法收敛速率对比 |
| 3.3 面向微网经济优化运行问题的算法流程 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 场景描述 |
| 3.4.2 收敛速度对比分析 |
| 3.4.3 有效性分析 |
| 3.4.4 传输损耗影响分析 |
| 3.4.5 适应性分析 |
| 3.5 小结 |
| 4 非理想通信状态下的微网经济优化运行策略 |
| 4.1 非理想通信状态下的微网优化运行模型 |
| 4.1.1 通信延时对分布式优化过程及算法的影响 |
| 4.1.2 链路故障对分布式优化过程及算法的影响 |
| 4.1.3 通信延时下的微网优化运行模型 |
| 4.2 通信延时下的算法收敛性分析 |
| 4.3 算法关键参数对稳定性的影响分析 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 场景描述 |
| 4.4.2 通信延时下的有效性分析 |
| 4.4.3 非理想通信状态下的适应性分析 |
| 4.5 小结 |
| 5 互联多微网系统的协调优化运行策略 |
| 5.1 需求响应在多微网系统中的参与方式 |
| 5.2 基于多智能体的互联多微网系统分层架构 |
| 5.2.1 互联多微网系统基本结构 |
| 5.2.2 基于多智能体的多微网分层架构 |
| 5.2.3 智能体功能描述 |
| 5.2.4 互联多微网系统协调优化方案 |
| 5.3 双层协调优化运行模型 |
| 5.3.1 上层:内部电价激励模型 |
| 5.3.2 下层:考虑随机性的微网经济优化运行模型 |
| 5.4 混合交互迭代算法设计 |
| 5.4.1 模型函数性质分析及线性化处理 |
| 5.4.2 基于蝙蝠算法的混合交互迭代算法 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 场景描述 |
| 5.5.2 经济性分析 |
| 5.5.3 可再生能源消纳能力分析 |
| 5.5.4 不确定性影响分析 |
| 5.5.5 用户满意度系数灵敏性分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究不足及工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）储能在区域电力系统中应用的经济性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国际电力市场发展现状与趋势 |
| 1.2.2 中国电力市场发展现状与趋势 |
| 1.2.3 电力储能发展现状与趋势 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 竞争电力市场经济分析与评估模型 |
| 2.1 竞争电力市场运行机制及交易模型 |
| 2.1.1 区域电力市场及交易模型 |
| 2.1.2 互联电力市场及交易模型 |
| 2.2 竞争电力市场建模 |
| 2.2.1 建模方法与逻辑 |
| 2.2.2 经济性分析指标 |
| 2.3 模型验证 |
| 2.3.1 综合单一电力市场 |
| 2.3.2 英国大不列颠电力市场 |
| 2.3.3 法国电力市场 |
| 2.3.4 模型验证结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 中国典型区域电力市场情景分析 |
| 3.1 情景建立 |
| 3.1.1 可再生能源情景 |
| 3.1.2 储能情景 |
| 3.1.3 互联情景 |
| 3.2 可再生能源情景结果分析 |
| 3.2.1 系统边际价格 |
| 3.2.2 平准化电力成本 |
| 3.2.3 系统总发电成本 |
| 3.2.4 电力系统净利润 |
| 3.2.5 碳排放 |
| 3.3 储能情景结果分析 |
| 3.3.1 系统边际价格 |
| 3.3.2 平准化电力成本 |
| 3.3.3 系统总发电成本 |
| 3.3.4 电力系统净利润 |
| 3.3.5 碳排放 |
| 3.3.6 储能在区域电力系统中的作用 |
| 3.4 互联情景结果分析 |
| 3.4.1 系统边际价格 |
| 3.4.2 系统总发电成本 |
| 3.4.3 电力系统净利润 |
| 3.4.4 碳排放 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 敏感性情景分析 |
| 4.1 燃料价格 |
| 4.2 电力机组因素 |
| 4.3 储能成本因素 |
| 4.4 储能政策因素 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要研究结论 |
| 5.2 研究创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）考虑可靠性与灵活性的输电网规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 输电网扩展规划问题与不确定性理论 |
| 1.2.2 输电网扩展规划与灵活性 |
| 1.2.3 输电网扩展规划问题的求解方法 |
| 1.3 目前研究存在的不足及本文主要工作 |
| 1.3.1 目前研究存在的不足 |
| 1.3.2 本文主要工作 |
| 第2章 考虑设备故障率不确定性的输电网扩展规划研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输电网扩展规划与鲁棒优化 |
| 2.2.1 输电网扩展规划基本模型 |
| 2.2.2 鲁棒优化的基本概念 |
| 2.3 考虑设备故障率不确定性的输电网扩展规划鲁棒优化模型 |
| 2.3.1 考虑设备故障率不确定性的输电网扩展规划鲁棒优化模型 |
| 2.3.2 不确定集的构建 |
| 2.3.3 模型转化 |
| 2.3.4 奔德斯分解 |
| 2.3.5 算例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 考虑系统灵活性供需平衡的扩展规划研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 灵活性需求与资源 |
| 3.2.1 灵活性需求 |
| 3.2.2 灵活性资源 |
| 3.3 考虑系统灵活性供需平衡的源网联合扩展规划研究 |
| 3.3.1 考虑系统灵活性供需平衡的源网联合扩展规划模型 |
| 3.3.2 模型的线性化 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 奔德斯分解的基本概念与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 背景知识 |
| 4.2.1 极点与极射线 |
| 4.2.2 对偶理论 |
| 4.2.3 上境界转化 |
| 4.3 算法推导 |
| 4.3.1 原问题的拆解 |
| 4.3.2 内层问题的对偶 |
| 4.3.3 最优割与可行割 |
| 4.3.4 迭代收敛原理 |
| 4.4 算法流程与实例 |
| 4.4.1 算法流程 |
| 4.4.2 算法实例——交通运输问题 |
| 4.5 与奔德斯分解相关的一些问题的讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（10）基于电转气的能源转换经济性评价与运行优化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于电转气的电力投资经济性评价研究现状 |
| 1.2.2 传统电力-天然气系统协同互动及规划研究现状 |
| 1.2.3 基于电转气的气电双向耦合系统研究现状 |
| 1.2.4 基于电转气的风电参与电力市场研究现状 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 章节安排 |
| 第2章 基于实物期权经济性评价的电转气项目最优投资研究 |
| 2.1 电转气装置投资的期权价值理论 |
| 2.2 P2G项目投资经济性评价建模 |
| 2.2.1 P2G项目的运行成本建模 |
| 2.2.2 基于ROA的电转气的最优投资时机建模 |
| 2.2.3 基于ROA的电转气的最优投资容量建模 |
| 2.3 电转气项目投资经济性评价模型求解算法 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.4.1 电转气项目的最优投资时机和容量分析 |
| 2.4.2 电转气项目最优投资的实物期权模型参数敏感性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 .基于价格信号经济性评价的气电耦合系统互动及电转气最优容量研究 |
| 3.1 天然气系统优化建模基础 |
| 3.1.1 天然气系统与电力系统的异同比较 |
| 3.1.2 天然气系统的网络建模及优化 |
| 3.2 基于价格信号经济性评价的气电耦合系统互动建模与仿真 |
| 3.2.1 气电耦合系统的网络建模 |
| 3.2.2 气电耦合系统互动的仿真分析 |
| 3.3 平抑风电波动的电转气最优安装容量 |
| 3.3.1 电转气装置的成本分析 |
| 3.3.2 电转气装置的最优安装容量建模 |
| 3.3.3 电转气装置的最优安装容量仿真分析 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 基于电转气构建灵活用能机制的气电综合能源系统运行优化研究 |
| 4.1 电转气的最优路径分析 |
| 4.2 考虑电转气的灵活用能机制工作原理 |
| 4.3 基于灵活用能机制的气电综合能源系统建模 |
| 4.3.1 灵活用能机制及气电耦合关系函数建模 |
| 4.3.2 电力系统运行优化建模 |
| 4.3.3 天然气系统优化建模 |
| 4.3.4 气电综合能源系统耦合元件建模 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 气电综合能源系统在供气约束下的运行优化 |
| 4.4.2 电转甲烷机制下的气电综合能源的日前运行优化 |
| 4.4.3 灵活用能机制下的气电综合能源系统的日前运行优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于rSOC气电双向转换的风电参与电力市场运行优化策略 |
| 5.1 rSOC气电双向转换设备的特性及原理 |
| 5.2 风电-rSOC协同竞标系统的工作原理 |
| 5.3 风电-rSOC最优协同竞价系统建模 |
| 5.3.1 风电-rSOC协调系统最优竞价目标函数模型 |
| 5.3.2 风电-rSOC协调系统最优竞价的约束条件 |
| 5.4 算例分析 |
| 5.4.1 风电-rSOC协调系统的风险中性决策 |
| 5.4.2 风电-rSOC协调系统的风险厌恶决策 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表论文及申请专利情况 |
四、电网扩展规划的可靠性和经济性研究综述（论文参考文献）
- [1]计及故障传播的电-气耦合系统可靠性分析及备用优化研究[D]. 包铭磊. 浙江大学, 2021(09)
- [2]能源转型背景下新能源制氢市场推广的关键问题研究[D]. 刘诗剑. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [3]独立运行风光柴储微电网多目标容量优化配置研究[D]. 刘慧文. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [4]提升高风电渗透率电力系统灵活性的源-储-网协调规划方法[D]. 杨修宇. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]经济转型背景下的中国智能电网运营优化研究[D]. 王永华. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [6]气电耦合虚拟电厂运营优化及风险评价模型研究[D]. 刘沆. 华北电力大学(北京), 2021
- [7]基于多智能体的微网经济优化运行策略及方法研究[D]. 何永菁. 北京交通大学, 2021(02)
- [8]储能在区域电力系统中应用的经济性研究[D]. 王姝睿. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [9]考虑可靠性与灵活性的输电网规划研究[D]. 王纬纶. 山东大学, 2021(12)
- [10]基于电转气的能源转换经济性评价与运行优化关键技术研究[D]. 杨自娟. 东南大学, 2020