考慮可再生能源損失風(fēng)險(xiǎn)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度.pdf

1、隨著節(jié)能減排與能源高效利用的不斷推進(jìn)，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(yīng)問題，是供能技術(shù)發(fā)展的方向和趨勢(shì)。為了克服可再生能源的正外部性，促進(jìn)可再生能源的大力開發(fā)，各國先后出臺(tái)了一系列的可再生能源激勵(lì)機(jī)制。然而，可再生能源具有很強(qiáng)的隨機(jī)性和相關(guān)性，考慮可再生能源的隨機(jī)性，借助Copula函數(shù)刻畫可再生能源的相關(guān)性，針對(duì)由于可再生能源隨機(jī)性給系統(tǒng)帶來的高

2、估/低估經(jīng)濟(jì)損失，借助條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值理論(Conditions Value atRisk，CVaR)，可獲得可再生能源損失條件風(fēng)險(xiǎn)約束。因此，考慮可再生能源激勵(lì)機(jī)制和損失條件風(fēng)險(xiǎn)下冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度與安全穩(wěn)定運(yùn)行是節(jié)能減排領(lǐng)域的重要研究方向，不僅能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，而且為制定合理的可再生能源激勵(lì)機(jī)制和完善可再生能源損失風(fēng)險(xiǎn)理論有一定參考價(jià)值，具有重要的實(shí)際研究意義。
　　本文首先基于風(fēng)速的概率分布，借助Copula聯(lián)接

3、函數(shù)構(gòu)建多風(fēng)場(chǎng)最大出力的聯(lián)合概率分布，導(dǎo)出了CCHP單元數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，引入固定電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制(Feed-inTariff, FIT)和綠色證書交易機(jī)制(Tradable Green Certificate，TGC)，考慮這兩種可再生能源激勵(lì)機(jī)制給CCHP單元帶來的收益，并在滿足電力網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行約束和冷熱水管道網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行約束的前提下，分別提出了固定電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制和綠色證書交易機(jī)制下冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，以促進(jìn)可再生能源的發(fā)展。

4、針對(duì)目標(biāo)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(zāi)和難以直接積分的問題，采用抽樣平均近似進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。最后，以15節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，分析對(duì)比了固定電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制和綠色證書交易機(jī)制對(duì)可再生能源的影響，結(jié)果表明，在寡頭競(jìng)爭(zhēng)條件下，綠色證書交易機(jī)制優(yōu)于固定電價(jià)補(bǔ)償機(jī)制，為完善我國可再生能源激勵(lì)機(jī)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(jì)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(fēng)險(xiǎn)價(jià)值理論對(duì)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(fēng)險(xiǎn)價(jià)值理論，導(dǎo)出了可再生能源損失條件風(fēng)險(xiǎn)約束。并在滿足可再生能源損失條件風(fēng)險(xiǎn)約束、電力網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行約束和冷熱水管道網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行約束的條件下，考慮可再生能源激勵(lì)機(jī)制的影響，以冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)總成本最小為目標(biāo)，提出了考慮可再生能源損失風(fēng)險(xiǎn)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型。針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)約束計(jì)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(fēng)險(xiǎn)約束等價(jià)轉(zhuǎn)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(biāo)函數(shù)中，進(jìn)行光滑化處理。針對(duì)光滑的優(yōu)化問題，采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)算法進(jìn)行了有效求解。最后，以IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例，定量分析了優(yōu)化模型、風(fēng)險(xiǎn)置信水平與蒙特卡洛抽樣次數(shù)等對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響，結(jié)果表明，考慮可再生能源損失風(fēng)險(xiǎn)和可再生能源激勵(lì)機(jī)制的CCHP系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型對(duì)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)