能源服務網絡中的分布式能源模擬

譯者序
原書序
原書前言
縮略語表
符號表
第1章能源資源、基礎設施和轉換技術有效管理所面臨的挑戰(zhàn)1
1.1全球城市化和能源系統(tǒng)效率1
1.2城市能源系統(tǒng)的演變5
1.3能源系統(tǒng)的綜合管理8
第2章集成建模綜述12
2.1關于分布式能源的建模問題12
2.1.1分布式發(fā)電面臨的挑戰(zhàn)12
2.1.2熱電聯(lián)產技術對電網的影響14
2.1.3PHEV技術對電網的影響17
2.2模擬多能源網絡的方法22
2.2.1多聯(lián)產分析22
2.2.2綜合能源運輸系統(tǒng)22
2.2.3能源樞紐建模23
2.2.4天然氣和電力的一體化研究24
第3章能源服務網絡建模26
3.1電網建模26
3.1.1電力系統(tǒng)的基本原理26
3.1.2定義電力潮流問題27
3.1.3節(jié)點公式和導納矩陣28
3.2天然氣網絡建模31
3.2.1天然氣系統(tǒng)的基本原理31
3.2.2定義天然氣潮流問題32
3.2.3節(jié)點公式和關聯(lián)矩陣33
3.3能源服務網絡類比36
3.3.1部件和變量的建模36
3.3.2牛頓-拉夫遜算法37
3.3.2.1電力系統(tǒng)的雅可比矩陣38
3.3.2.2天然氣系統(tǒng)的雅可比矩陣39
3.3.2.3潮流總結41
第4章能源服務網絡中嵌入式技術的建模43
4.1有載分接開關（OLTC）變壓器的建模43
4.1.1OLTC變壓器的基本原理43
4.1.2OLTC模型方程45
4.2壓縮機站建模47
4.2.1壓縮機站的基本原理47
4.2.2壓縮機模型方程48
4.3熱電聯(lián)產技術建模49
4.3.1熱電聯(lián)產機組的基本原理49
4.3.2含熱電聯(lián)產天然氣網絡的節(jié)點公式56
4.3.3儲熱管理方程58
4.4PHEV技術建模60
4.4.1PHEV的基本原理60
4.4.2含PHEV電網的節(jié)點公式68
4.4.3電化學儲能管理方程70
第5章能源服務網絡的時序最優(yōu)潮流73
5.1TCOPF問題概述73
5.1.1問題描述73
5.1.2優(yōu)化求解75
5.1.3TCOPF工具的輸入數(shù)據(jù)和假設77
5.2TCOPF的目標函數(shù)78
5.2.1即插即忘78
5.2.2燃料成本78
5.2.3能量損失78
5.2.4能源成本79
5.2.5綜合目標79
5.3TCOPF的數(shù)學公式79
5.3.1目標函數(shù)的公式79
5.3.1.1即插即忘情景80
5.3.1.2燃料成本最小化情景80
5.3.1.3能量損失最小化情景80
5.3.1.4能源成本最小化情景80
5.3.1.5多目標最小化情景（如現(xiàn)貨價格成本與排放成本）81
5.3.2約束條件82
5.3.2.1關于電網82
5.3.2.2關于天然氣網82
5.3.2.3關于嵌入電網的PHEV83
5.3.2.4關于嵌入天然氣網絡的熱電聯(lián)產裝置83
5.3.3TCOPF問題和求解的特性84
第6章能源服務網絡中的分布式能源優(yōu)化：案例分析86
6.1TCOPF能源服務網絡案例研究86
6.1.1輸入數(shù)據(jù)和假設86
6.1.2案例研究和能源系統(tǒng)參數(shù)的說明89
6.2技術-經濟性結果93
6.2.1概述93
6.2.2集成與非集成系統(tǒng)94
6.2.3天然氣網絡96
6.2.4熱電聯(lián)產技術100
6.2.5電網107
6.2.6PHEV技術110
6.3結果綜述116
第7章能源服務網絡中電動汽車流動性的建模119
7.1PHEV流動性的建模119
7.1.1建模方法119
7.2基于agent的模型與潮流模型的綜合120
7.2.1車輛基于agent的模型121
7.2.2PHEV的優(yōu)化潮流公式122
7.2.2.1PHEV充電成本最小化情景123
7.3PHEV充電的ABM-TCOPF案例研究124
7.3.1輸入數(shù)據(jù)和假設124
7.3.1.1駕駛員資料124
7.3.1.2PHEV特性124
7.3.1.3城市布局124
7.3.1.4電力負載資料和網絡特性125
7.3.2案例研究和能源系統(tǒng)參數(shù)126
7.4技術-經濟性結果127
7.4.1基于agent的模型結果127
7.4.2優(yōu)化潮流模型結果130
第8章結束語134
8.1總結和貢獻134
8.2研究的受益者136
8.3未來的研究方向137
附錄139
附錄A城市群數(shù)據(jù)139
附錄B英國的能流分析140
附錄C電力負載潮流代碼142
附錄D天然氣負載潮流代碼145
附錄E有載分接開關偏導數(shù)147
附錄F標幺值148
附錄GKKT最優(yōu)化條件149
附錄H牛頓迭代法149
參考文獻151