摘要
随着社会与科技持续高速发展，人类对能源的需求越来越高，面对一次能源的短缺、生态环境的污染，如何促进传统能源系统转型为绿色可持续发展是当前人类亟需解决的问题。多能源系统具有耦合多种能源的能力，梯级利用电、热、气、冷等多种能源，提高能源利用效率的同时还能解决能源短缺等问题，具有良好的应用前景。然而，随着各种能源需求的不断增多，多能源微网的能量供给难以支撑不断增加的负荷容量，导致在用能高峰期出现供能故障的概率增加，系统的可靠性缺失。本文针对微网中能源设备发生故障后导致系统供能缺额的问题，构建微网可靠性评价指标，通过系统可靠性约束，构建微网优化运行、优化配置模型。本文主要进行的工作如下: 首先，针对多能源微网的拓扑结构及系统的能量关系，分析能源供给、能源耦合及转换特性，建立能源供给模型、能源转换模型、能源存储模型;基于多能源微网的输入输出方程，描述多能源微网的能量流动，建立多能源微网能量流模型;分析影响供电系统、供热系统、供气系统可靠运行的评价指标，提出供能缺额期望值的概念，分析多能源微网可靠性运行成本与系统供能缺额的关系。 其次，从系统优化运行的角度展开研究，基于第二章提出的系统可靠性指标，将系统的可靠性成本量化到系统运行成本中，在考虑系统功率平衡以及能源装置的出力等约束条件下，构建以可靠性为约束的多能源微网优化运行模型。根据仿真结果分析4种不同运行场景下，系统的总运行成本和可靠性指标大小，通过分析某典型日多能源微网内的4类负荷运行情况验证模型的有效性。 最后，从系统优化配置的角度展开研究，将系统可靠性惩罚成本与系统规划成本协调考虑，在以多能源微网内装置容量和微网售能价格等为约束条件下，建立考虑可靠性约束的多能源微网优化配置模型，通过仿真结果分析3种不同配置方案下，系统的总规划成本和多能源微网的运行收益，验证考虑可靠性约束的多能源微网优化配置模型的有效性。
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