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电-热综合能源系统能量输运模型与多能协调调度


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电-热综合能源系统能量输运模型与多能协调调度
  • 书号：9787030854728
    作者：陈群等
  • 外文书名：
  • 装帧：平脊精装
    开本：B5
  • 页数：262
    字数：345000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-05-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥198.00元
    售价： ￥156.42元
  • 图书介质:
    纸质书

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构建电-热综合能源系统能够有效利用热量、电量在传输和转换过程中的数量、品位互补特性，提升能源供用的灵活性，促进可再生能源消纳和整体能效提升。然而，热量、电量的传输特性及不同能量间的转换特性存在差异，导致各自的分析方法与传统分析方法有所不同，难以实现综合能源系统的整体分析。本书从热量、电量的共性传递规律出发，基于耗散、阻抗、能量流等物理概念，以及基尔霍夫电压、电流定律等物理定律，结合图论等数学方法，介绍热力系统的热量流建模方法和“分层(拓扑、元件)-分治(线性、非线性)”求解算法。在此基础上，介绍热、电多能流统一分析模型，能效与灵活性的特征刻画方法，以及综合能源系统的分解-协调调度策略。
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    序
    前言
    第1章 电力、热力系统的传统模型及分析方法 1
    1.1 电能、热量传输和转换的物理机制 1
    1.2 电力系统的静态(稳态)分析方法 5
    1.2.1 电力系统的潮流建模方法 5
    1.2.2 电力系统的模型求解方法 6
    1.3 热力系统的性能分析方法 6
    1.3.1 换热器的热量传递模型 7
    1.3.2 管道的热量迁移模型 9
    1.3.3 热功转换部件的能量转换模型 10
    1.3.4 热力系统传统模型的求解方法 10
    1.4 电-热综合能源系统的整体分析方法 14
    1.4.1 部件外特性的能量路由器模型 15
    1.4.2 传统机理模型的简化集成 15
    1.5 综合能源系统的电、热协调调度 16
    1.6 本章小结 17
    第2章 热力系统的热量流模型 19
    2.1 换热器的稳态热量流模型(工质物性不变) 19
    2.2 流体混合与分流过程的稳态热量流模型 25
    2.3 换热器的稳态热量流模型(工质物性变化) 26
    2.4 热量迁移过程的动态热量流模型 31
    2.5 热功转换过程的稳态热量流模型 36
    2.6 热力系统整体热量流模型的规范化构建方法 37
    2.7 流动过程的动力-阻力平衡模型 40
    2.8 换热器的动态热量流模型 41
    2.9 单压朗肯循环的整体模型 45
    2.9.1 热量传递与转换的热量流模型(热量流视角) 46
    2.9.2 工质流动的动力-阻力平衡模型(工质流视角) 55
    2.9.3 工质的物性约束 56
    2.9.4 循环工质充灌量约束 57
    2.9.5 热力系统整体模型的规范化构建框架与物理特征 60
    2.10 本章小结 62
    第3章 基于图论和矩阵的热量流模型自适应生成方法 63
    3.1 热过程的矩阵化描述 63
    3.1.1 热量流模型的矩阵化描述 63
    3.1.2 流动分离过程 64
    3.1.3 流体混合过程 64
    3.1.4 单股流体被加热过程 65
    3.1.5 换热器中的换热过程 65
    3.2 换热系统的矩阵化描述 67
    3.2.1 系统的整体热量传输方程 67
    3.2.2 整体热量传输方程的定解条件 71
    3.2.3 矩阵化建模方法的验证和物理含义 73
    3.3 本章小结 74
    第4章 热量流模型的“分层-分治”求解算法 75
    4.1 燃气-蒸汽联合循环发电系统 75
    4.1.1 发电系统的流程结构 75
    4.1.2 发电系统的热量流模型 76
    4.1.3 系统的工质流模型 87
    4.1.4 工质物性 89
    4.2 热量流模型的数学性质及“分层-分治”求解算法 90
    4.2.1 热量流模型的数学性质 90
    4.2.2 热量流模型的“分层-分治”求解算法 91
    4.3 “分层-分治”求解算法的性能分析 95
    4.3.1 准确性 95
    4.3.2 时间复杂度 98
    4.3.3 鲁棒性 100
    4.4 燃气冷-热-汽-电多联供系统的运行优化和试验验证 101
    4.4.1 系统流程及主要装置 101
    4.4.2 系统的热量流模型 103
    4.4.3 多能联供系统运行性能实时优化平台 105
    4.5 本章小结 113
    第5章 电-热综合能源系统的多能流整体分析 115
    5.1 电-热综合能源系统的多能流同构化模型 115
    5.1.1 电-热综合能源系统的拓扑结构 115
    5.1.2 建筑围护结构的热量流模型 116
    5.1.3 供热系统的动态热量流模型 118
    5.1.4 电-热统一潮流模型 124
    5.2 电-热综合能源系统的联合仿真方法 124
    5.3 电-热综合能源系统的能效提升机制 125
    5.3.1 电、热能量属性的互补机理 125
    5.3.2 电-热综合能源系统的多能互补特性 126
    5.3.3 管网、建筑储热能力量化评估方法 132
    5.4 考虑热网储能的电-热综合能源系统运行优化 135
    5.4.1 优化模型 135
    5.4.2 优化结果及影响规律分析 138
    5.5 本章小结 148
    第6章 多主体电-热综合能源系统的分解-协调优化调度 150
    6.1 电-热分解-协调调度的必要性及基本原则 150
    6.2 基于边界变量投影的两主体分解-协调优化调度 151
    6.2.1 两主体电-热综合能源系统的优化调度模型 152
    6.2.2 基于边界变量的分解-协调优化调度方法 158
    6.2.3 边界变量可行域与最优函数的求解方法 162
    6.2.4 算例分析 168
    6.3 三主体电-热综合能源系统的分解-协调优化调度 185
    6.3.1 系统描述与优化调度模型 186
    6.3.2 三主体电-热综合能源系统的分解-协调优化调度方法 192
    6.3.3 分解-协调优化调度方法中各个子问题的求解方法 196
    6.3.4 算例分析 200
    6.4 计及不确定性多主体电-热综合能源系统的分解-协调优化调度 204
    6.4.1 计及热力参数不确定性的能量-备用联合调度模型 205
    6.4.2 计及不确定性的分解-协调优化运行方法 210
    6.4.3 分解-协调优化运行方法中各个子问题的求解方法 215
    6.4.4 计及不确定性的多主体电-热综合能源系统分解-协调优化算例分析 217
    6.5 本章小结 221
    第7章 基于能效与灵活性协同的分解-协调优化调度 223
    7.1 电-热综合能源系统的整体模型 223
    7.1.1 电-热综合能源系统构成 223
    7.1.2 供热系统的热量流模型 225
    7.1.3 不同类型CHP机组的能量转换特性建模 228
    7.1.4 电网潮流等电力系统运行约束 232
    7.2 基于能效和灵活性协同的分解-协调调度方法 233
    7.2.1 考虑多机组运行耦合的最优能效特性 235
    7.2.2 考虑多机组运行耦合的灵活性特性 236
    7.2.3 综合能源系统中能效和灵活性整体协同 239
    7.2.4 算例分析 239
    7.3 电-热综合能源系统的分解-协调调度系统 249
    7.3.1 系统整体架构 249
    7.3.2 “日前-滚动-实时”多时间尺度协调调度流程 250
    7.3.3 电-热分解-协调调度系统运行结果 251
    7.4 本章小结 254
    主要参考文献 255
    后记 263
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