考慮可再生能源損失風險的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟調度.pdf

1、隨著節(jié)能減排與能源高效利用的不斷推進，冷熱電聯(lián)供(Combined Cooling Heatingand Power，CCHP)系統(tǒng)解決了電能與冷熱能的聯(lián)合供應問題，是供能技術發(fā)展的方向和趨勢。為了克服可再生能源的正外部性，促進可再生能源的大力開發(fā)，各國先后出臺了一系列的可再生能源激勵機制。然而，可再生能源具有很強的隨機性和相關性，考慮可再生能源的隨機性，借助Copula函數(shù)刻畫可再生能源的相關性，針對由于可再生能源隨機性給系統(tǒng)帶來的高

2、估/低估經(jīng)濟損失，借助條件風險價值理論(Conditions Value atRisk，CVaR)，可獲得可再生能源損失條件風險約束。因此，考慮可再生能源激勵機制和損失條件風險下冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟調度與安全穩(wěn)定運行是節(jié)能減排領域的重要研究方向，不僅能促進我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，而且為制定合理的可再生能源激勵機制和完善可再生能源損失風險理論有一定參考價值，具有重要的實際研究意義。
　　本文首先基于風速的概率分布，借助Copula聯(lián)接

3、函數(shù)構建多風場最大出力的聯(lián)合概率分布，導出了CCHP單元數(shù)學模型。在此基礎上，引入固定電價補償機制(Feed-inTariff, FIT)和綠色證書交易機制(Tradable Green Certificate，TGC)，考慮這兩種可再生能源激勵機制給CCHP單元帶來的收益，并在滿足電力網(wǎng)絡安全運行約束和冷熱水管道網(wǎng)絡安全運行約束的前提下，分別提出了固定電價補償機制和綠色證書交易機制下冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟調度模型，以促進可再生能源的發(fā)展。

4、針對目標函數(shù)中高估、低估懲罰成本期望值求解容易出現(xiàn)維數(shù)災和難以直接積分的問題，采用抽樣平均近似進行模型轉換。最后，以15節(jié)點系統(tǒng)為例，分析對比了固定電價補償機制和綠色證書交易機制對可再生能源的影響，結果表明，在寡頭競爭條件下，綠色證書交易機制優(yōu)于固定電價補償機制，為完善我國可再生能源激勵機制提供了理論依據(jù)。
　　基于可再生能源給CCHP單元帶來的高估、低估經(jīng)濟損失，得到了CCHP系統(tǒng)可再生能源損失安全裕度。由于條件風險價值理論對可

5、再生能源損失安全裕度尾部概率能良好刻畫，本文借助條件風險價值理論，導出了可再生能源損失條件風險約束。并在滿足可再生能源損失條件風險約束、電力網(wǎng)絡安全運行約束和冷熱水管道網(wǎng)絡安全運行約束的條件下，考慮可再生能源激勵機制的影響，以冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)總成本最小為目標，提出了考慮可再生能源損失風險的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟調度模型。針對風險約束計算的困難，借助Rockafeller和Uryasey理論，通過抽樣平均近似(Sample AverageA

6、pproximation，SAA)，將多維積分的條件風險約束等價轉換成非光滑的不等式約束，并以罰函數(shù)形式引入到優(yōu)化模型的目標函數(shù)中，進行光滑化處理。針對光滑的優(yōu)化問題，采用原對偶內(nèi)點算法進行了有效求解。最后，以IEEE14節(jié)點系統(tǒng)為例，定量分析了優(yōu)化模型、風險置信水平與蒙特卡洛抽樣次數(shù)等對調度結果的影響，結果表明，考慮可再生能源損失風險和可再生能源激勵機制的CCHP系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟調度模型對降低系統(tǒng)總成本、提高能源利用率和增加可再生能源生產(chǎn)