联供系统设备配置与运行策略集成优化研究

联供系统能够有效利用有限资源,减小对环境的破坏并能保证能源供应的可靠性,并且以其投资小、见效快、排放低、能量传输损耗低和能源利用率高等优点,成为未来分布式供能系统的发展趋势。 然而,要实现联供系统合理利用自然和经济资源,并尽量减小其对环境损害,联供系统的优化设计至关重要。所谓联供系统的优化设计,就是在自然和经济资源、环保、能源政策、安全可靠和可操作维护等约束条件下,在满足用户能量(冷热电负荷)需求下,调整联供系统的结构设计、配置设备容量或数量及运行参数,以实现最优经济、节能或环保等目标。在此背景下,本文根据联供系统能流结构和性能特征,应用最优化设计理论,对联供系统设备配置与运行策略的集成优化进行初步的理论研究。主要内容包括: (1)以燃气轮机联供系统为研究对象,提出了联供系统节能性、经济性和环保性的评价准则。 (2)建立了以年总费用为优化目标的系统设备配置与运行策略的混合整型非线性规划(MINLP)模型。通过引入相关约束和采用连续替代变量将集成优化模型线性化,采用单纯形法结合分枝定界法来求解了