综合能源建模与优化

本书通过分析我国经济、环境、资源及技术等因素并结合我国现有的能源体制情况，阐述了建设综合能源系统对推进我国能源系统转型的重要性。书中重点介绍了综合能源建模和优化相关理论与技术，包括综合能源系统概述以及综合能源系统的建模、优化求解方法、配置优化、运行优化、效益评价体系、典型案例这7个方面的内容。本书旨在解决综合能源系统目前所面临的能源利用率低、能源风险高等问题。 本书可以为能源动力专业学生提供理论参考，同时也可供能源电力行业从业者以及相关科研工作者参考。

目录 前言 第1章综合能源系统1 1.1综合能源系统概述1 1.1.1什么是综合能源系统1 1.1.2综合能源和传统能源的区别1 1.1.3综合能源系统亟需解决的问题2 1.1.4综合能源系统的建设目的5 1.2综合能源发展历程7 1.2.1综合能源技术国内发展历程7 1.2.2综合能源技术国外发展历程8 1.3综合能源建模与优化技术9 1.3.1综合能源系统建模9 1.3.2综合能源系统优化9 1.4小结10 第2章综合能源系统的建模11 2.1综合能源系统典型设备模型11 2.1.1供能设备模型11 2.1.2用能设备模型15 2.1.3能源存储设备模型18 2.2综合能源供能网络模型20 2.2.1电力网络模型21 2.2.2热力网络模型21 2.2.3天然气网络模型22 2.2.4交通网络模型22 2.3综合能源枢纽模型23 2.3.1能源转换模型24 2.3.2能源存储模型28 2.3.3考虑需求响应的能量枢纽模型30 2.4小结31 第3章综合能源系统优化求解方法32 3.1数学优化算法32 3.1.1拉格朗日松弛法32 3.1.2内点法33 3.1.3线性规划法34 3.1.4分支定界法34 3.2智能优化算法35 3.2.1蚁群算法35 3.2.2模拟退火算法37 3.2.3神经网络算法39 3.2.4禁忌搜索算法41 3.2.5粒子群算法41 3.2.6遗传算法43 3.3小结44 第4章综合能源系统配置优化45 4.1能源枢纽配置优化45 4.1.1目标函数45 4.1.2约束条件48 4.1.3优化求解49 4.1.4算例分析52 4.2电气综合能源系统配置优化55 4.2.1目标函数55 4.2.2优化求解56 4.2.3算例分析57 4.3电热综合能源系统配置优化61 4.3.1目标函数62 4.3.2约束条件63 4.3.3优化求解64 4.3.4算例分析65 4.4电热气综合能源系统配置优化70 4.4.1目标函数70 4.4.2约束条件70 4.4.3优化求解70 4.4.4算例分析72 4.5小结75 第5章综合能源系统运行优化76 5.1能源枢纽运行优化76 5.1.1目标函数76 5.1.2约束条件76 5.1.3优化求解78 5.1.4算例分析78 5.2电气综合能源系统运行优化85 5.2.1目标函数85 5.2.2约束条件86 5.2.3优化求解87 5.2.4算例分析88 5.3电热综合能源系统运行优化91 5.3.1目标函数92 5.3.2约束条件93 5.3.3算例分析95 5.4电气热综合能源系统运行优化114 5.4.1目标函数115 5.4.2约束条件116 5.4.3优化求解118 5.4.4算例分析120 5.5小结127 第6章综合能源系统效益评价体系128 6.1综合能源系统综合效益分析128 6.2综合能源系统效益评价指标129 6.2.1经济效益评价指标129 6.2.2安全效益评价指标129 6.2.3环境效益评价指标130 6.2.4社会效益评价指标130 6.3综合能源系统效益评价方法131 6.3.1TOPSIS法131 6.3.2层次分析法133 6.3.3模糊综合评价方法137 6.4综合能源系统效益评价案例139 6.5小结150 第7章典型综合能源系统案例151 7.1中央创新区151 7.1.1资源分析151 7.1.2用能负荷预测分析153 7.1.3配置方案研究161 7.1.4能源站负荷汇总163 7.1.5综合能源投资及收益分析164 7.2农村166 7.2.1基本用能情况166 7.2.2用能负荷预测分析166 7.2.3优化策略研究167 7.3医院173 7.3.1基本用能情况173 7.3.2用能负荷预测分析173 7.3.3配置方案研究175 7.4海岛184 7.4.1资源分析184 7.4.2用能负荷预测分析186 7.4.3优化策略研究187 7.5小结190 参考文献191