电力论文哪里有？本文的主要研究内容及成果如下： （1）介绍了综合能源系统典型结构，以实际园区为例，介绍了园区热能梯级利用的特性，对园区中燃气轮机及配套余热锅炉设备、燃气锅炉、吸收式制冷机、制冷空调、蒸汽驱动设备、冰蓄冷储能装置和电储能装置进行通用性建模，研究他们的出力特性。为后续研究内容奠定基础。
1 绪论
1.2 国内外研究现状
综合能源系统与传统单一能源系统不同，可作为输入供给系统负荷需求的能源包含电能、天然气、热能、氢能及新能源等多种不同类型的能源。相应地，用户侧也不再是单一的电能需求，还包含热能、冷能、氢能需求、储能装置和电动汽车等。供需两侧能源形式的多样化，使系统具备更好的灵活性，系统在满足安全可靠运行的同时，充分提高能源利用率，提高新能源的消纳量。以下对综合能源系统优化调度的国内外研究现状展开进一步阐述，内容包括综合能源系统发展现状与优化调度现状和基于模型预测控制的综合能源系统优化调度研究现状。
1.2.1 综合能源系统发展研究现状
综合能源系统是实现多能互补、协调运行的重要载体，将源-荷侧的分布式能源、电力系统、天然气系统、热力系统融合在一个系统里进行协同优化，从而提高经济效益和能源利用率。我国在 2015 年发布的 40 号文件[10]指出：“要通过以电能、天然气、热能为主的不同特性能源间的耦合，构建以促进清洁高效能源消纳为主的综合能源系统”。因此，以电力系统为核心，以实现各类清洁能源高效利用为目标的综合能源系统集成规划、优化调度等问题成为当今研究重点。
3 考虑多能互补的园区综合能源系统日前经济调度
3.1 目标函数
经济调度是指在满足系统安全可靠运行的基础上，合理协调设备出力并利用能源间的耦合关系，以最小的成本满足用户的负荷需求。基于此，本章建立以运行费用最小为目标的园区综合能源系统模型，对园区进行经济调度。目标函数中的运行费用包括购电费用、购气费用、购热费用、运行维护费用和设备启停费用。
本章园区综合能源系统优化调度中，模型的控制变量分为连续变量和整数变量两种类型，连续变量包含各能源的购买量和燃气轮机、燃气锅炉、吸收式制冷机、储能装置等设备的出力值，整数变量包含以上各设备的状态控制变量及其他线性化辅助变量等。设模型在 t 时刻的总变量数为 n，调度以 15 分钟为一个周期，即一天 24 小时的调度被分为 96个时段，则模型共有 n*96 个变量。因此园区综合能源系统调度模型是一个大规模混合整数线性规划模型。大量的决策变量和约束条件使优化模型变得庞大而又复杂，运用启发式智能算法难以处理模型中大量的约束条件，庞大的数据量使得算法求解时间过长且易陷入局部最优，很难得到最优解。基于此，本文运用分支定界法对多能互补园区综合能源系统混合整数线性规划模型进行求解。
分支定界法由 Land Doig 和 Dakin 等人提出[58]，用于解决混合整数线性规划问题。算法因求解准确且求解速度快，广泛应用于模型中含有离散和连续变量的优化模型求解问题。分支定界法的特点是始终围绕一颗搜索树进行，求解步骤可分为“分支”和“定界”两部分，“分支”是将模型的每一个“可行解空间”反复分割成两个子集。“定界”则是从已有满足整数约束的解中寻找对应的目标函数最小值作为目标上界 Z 。在下一次分支后，观察分支对应的可行解目标值是否大于目标上界，若大于则删除该分支，这称为“剪支”。这就是分支定界法的主要思路。
5 基于模型预测控制与条件风险值的园区综合能源系统日前-日内协调优化调度
5.1 园区日前-日内协调优化调度模型的建立
5.1.1 目标函数
园区综合能源系统日前-日内协调优化调度模型为双层优化模型，分为日前经济调度和日内滚动优化调度两阶段。日前经济调度根据光伏出力与负荷的短期预测信息，以园区运行成本最小为目标，为园区提供电储能装置和冰蓄冷储能装置一天 24 小时的出力计划及燃气轮机与配套余热锅炉设备、燃气锅炉、吸收式制冷机、空调的参考出力计划。日前调度目标函数与式(3-1)所示目标函数相同。 日内优化调度模型在日前优化调度的基础上，基于模型预测控制策略，滚动优化调整设备出力及与上级能源网络签订的购能合约，从而不断地修正日前调度提供的参考计划。在模型预测控制策略的滚动优化方法中，考虑当前时刻之后未来几个时刻的预测不确定性，运用风险条件值 CVaR 刻画未来几个时刻的电负荷缺额风险。从系统的调度总成本入手，在保证不出现极端失负荷场景情况下，提高园区的经济性。
5.2 模型预测控制策略
园区根据当天超短期预测信息，实时调整日前调度计划以更好的满足系统的经济性与安全性。为更好的完成上述工作，同时降低预测不确定性给系统运行带来的影响，本章采用模型预测控制策略，利用该策略的滚动优化、反馈校正特性，构造闭环控制的园区日内优化调度模型。以下对模型预测控制及其在本文所建的园区综合能源系统优化调度模型中的应用进行分析。
5.2.1 模型预测控制策略理论概述
模型预测控制（MPC）是 1978 年由 Richalt、Mehra 等人提出的，该策略基于滚动时域的思想，结合系统当前时刻的运行状态与未来 nt 个时刻的预测信息，优化获得最优控制序列，并执行控制序列中的第一项。重复执行上述过程直至滚动时域结束。MPC 的核心特征是以系统预测时域内的某一性能指标达到最优为目标，求解约束优化问题，做出下一时刻的控制决策。模型预测控制不是以一个全时域不变的目标为优化对象，而是采用时间域滚动的形式建立优化策略。即调度过程不是一次性完成，而是随着时间域向下一时刻平移滚动进行的。MPC 的基本框架如图 5-1 所示。
6 总结与展望
6.1 总结
为了充分提升能源利用效率，提高新能源接纳能力，减少 CO2 排放，降低污染，缓解我国目前面临的能源危机，综合能源系统应运而生。构建安全可靠运行的综合能源系统优化调度策略成为国内外热点研究问题。本文将园区综合能源系统优化调度问题作为研究对象，分析了园区系统结构和能源耦合设备的特点及运行机理，构建了园区综合能源系统日前经济调度模型。在此基础上，考虑光伏出力与负荷需求的预测不确定性，运用条件风险值 CVaR 刻画系统在概率场景下的失负荷风险，构建园区日前调度模型。进一步的，在计及失负荷风险评估的同时，基于模型预测控制策略，建立园区日前-日内协调优化调度模型。并通过实例验证了模型的有效性和经济性。本文的主要研究内容及成果如下：
（1）介绍了综合能源系统典型结构，以实际园区为例，介绍了园区热能梯级利用的特性，对园区中燃气轮机及配套余热锅炉设备、燃气锅炉、吸收式制冷机、制冷空调、蒸汽驱动设备、冰蓄冷储能装置和电储能装置进行通用性建模，研究他们的出力特性。为后续研究内容奠定基础。
（2）优化调度的宗旨是在安全可靠运行的条件下，合理配合机组出力，使运行成本最小。从这个角度出发，建立园区综合能源系统经济调度模型。目标函数为包含机组运行成本及系统购能成本的总成本最小。所建模型在经过线性化转化后，运用分支定界法进行求解。通过比较各设备之间的用能效率，余热锅炉、吸收式制冷机与蒸汽驱动设备的运行出力很好的诠释了系统的多能协同互补，能源梯级利用思想。同时，通过园区多个运行方案的求解对比，分析能源耦合设备和储能装置对园区系统优化调度的影响。结果表明，能源耦合设备可以提高能源利用率，储能装置在分时电价下起到了削峰填谷的作用，验证园区采用能源耦合机组和储能装置的经济性和有效性。
（3）为处理光伏出力与负荷预测的不确定性问题，运用等间距的拉丁超立方抽样方法与生成树方法构建多随机场景，运用同步回代消除法缩减场景数，得到典型场景集。本文针对实际可能发生的典型场景，运用条件风险值 CVaR 量化系统调度时的失负荷风险，算例结果对比了条件风险值 CVaR 调度模型与传统经济调度模型在多场景下的运行表现，对比结果说明 CVaR 调度模型在处理环境不确定性，降低极端场景下失负荷风险方面性能更优，且综合运行成本与应对失负荷风险成本来看，CVaR 调度模型总成本更低。同时探究了模型中风险偏好系数 的变化对模型求解结果的影响，得出风险偏好系数 对园区运行费用和运行风险损失的影响近似一条 Pareto 曲线。在实际调度时还需调度策略结合对经济性与安全性的偏好程度来权衡运行成本与运行风险，确定最终的调度方案。
参考文献（略）
