多能互补系统柔性建模与优化

本书介绍多能互补系统柔性建模与优化方法，着重阐述适用于多类型工业应用的多能互补系统一般性结构组成、建模方法与优化方法。本书内容涵盖相关领域的基础理论和应用案例，从宏观的能源系统发展历程，到具体的高耗能工业、制造业、物流交通中心、农牧业园区等应用场景，详细归纳多能互补系统在四类典型应用场景中的共性规律与差异化特征，并对设备级元件、能源转换子系统、系统级网络流模型进行建模分析与协同优化验证。总体而言，本书全面展现多能互补系统在多场景能源优化配置与协同调度方面的巨大潜力，为实现能源系统的可持续发展提供新的思路与方法。

目录
第1章 概述 1
1.1 能源系统的发展历程 1
1.2 多能互补系统发展形态：以电为载体，多种能源形式并存 3
1.2.1 多能源系统协调发展推进新型能源体系转型 3
1.2.2 多能源系统互补提升能源利用灵活性 4
1.3 多能互补系统应用实例：国内外研究进展 6
1.3.1 美国：核能-可再生能源组成的复合能源互补系统 6
1.3.2 欧洲：以能效为核心的循环能源系统 7
1.3.3 日本：智慧园区型综合能源系统 8
1.3.4 中国：自治+协同的能源互联网系统 9
参考文献 11
第2章 多能互补系统的理论研究框架 13
2.1 一般性系统组成与研究框架 13
2.2 一般性系统建模方法 15
2.2.1 设备级元件模型 15
2.2.2 能源转换子系统模型 28
2.2.3 系统级网络流模型 31
2.3 一般性系统优化方法 46
2.3.1 系统规划优化方法 46
2.3.2 系统调度运行优化方法 48
2.4 本章小结 49
参考文献 50
第3章 高耗能工业的多能互补建模与优化 51
3.1 高耗能工业的特点及分类 51
3.1.1 高耗能工业的特点 51
3.1.2 高耗能工业的分类 52
3.2 高耗能工业负荷特性建模 53
3.2.1 钢铁工业负荷建模 53
3.2.2 有色金属工业负荷建模 59
3.2.3 石化工业负荷建模 63
3.2.4 化学工业负荷建模 67
iv 多能互补系统柔性建模与优化
3.2.5 水泥工业负荷建模 69
3.2.6 建材工业负荷建模 71
3.3 高耗能工业多参量全息感知辨识 72
3.3.1 时变负荷估计流程 72
3.3.2 典型时变负荷估计结果 73
3.4 高耗能工业多能互补优化 74
3.4.1 高耗能工业负荷调度方法 74
3.4.2 电网侧日前最优调度方法 76
3.4.3 算例分析：典型高耗能工业园区多能互补微网互动运行 77
3.5 本章小结 79
参考文献 80
第4章 制造业的多能互补建模与优化 82
4.1 制造业的分类 82
4.1.1 离散制造业 83
4.1.2 流程制造业 83
4.2 制造业负荷建模 84
4.2.1 离散制造业负荷建模 85
4.2.2 流程制造业负荷建模 86
4.3 制造业多能互补优化 90
4.3.1 制造业负荷用电特征分析 90
4.3.2 制造业负荷日内经济调度模型 93
4.3.3 算例分析 97
4.4 本章小结 107
参考文献 107
第5章 物流交通中心的多能互补建模与优化 109
5.1 物流交通中心分类 110
5.2 物流交通中心多能互补系统建模 111
5.2.1 电气化港区建模 111
5.2.2 陆运物流中心负荷建模 129
5.2.3 公共交通枢纽负荷建模 133
5.2.4 机场综合能源系统建模 137
5.3 物流交通中心多能互补优化 146
5.3.1 源-网-荷-储互动模型 146
5.3.2 多能互补结果分析 147
5.4 本章小结 153
参考文献 154
第6章 农牧业园区的多能互补建模与优化 156
6.1 农牧业园区概况 156
6.1.1 农牧业园区能源需求特征 156
6.1.2 农牧业园区节能降碳潜力 158
6.1.3 农牧业园区低碳能源系统 160
6.2 农牧业园区低碳能源系统碳评价方法 163
6.2.1 农牧业园区能-碳流耦合建模与碳评价 163
6.2.2 算例分析：典型农牧业园区碳评价 168
6.3 低碳农牧业园区多能互补系统建模 171
6.3.1 生物质发电特性建模 171
6.3.2 设施农业负荷特性建模 173
6.3.3 柔性可调节负荷建模 175
6.4 低碳农牧业园区多能互补优化运行方法 178
6.4.1 农牧业园区碳交易市场机制构建 178
6.4.2 农牧业园区多能互补运行优化方法 179
6.5 本章小结 188
参考文献 189