第二章．给出了分布式单元的数学模型，包括燃气轮机、储能设备、风力发电单元、光伏发电单元和其他辅助设备。对于燃气轮机，简单分析了其工作原理，给出了燃气轮机的发电效率、制热效率和排放性能的数学模型；对于储能装置，建立了通用的离散模型；对于风力发电单元和光伏发电单元，给出了常用的功率预测模型；最后对压缩式电制冷机、吸收式制冷设备、燃气锅炉、换热装置和余热回收装置的模型进行简介。

第三章，建立了热网的数学模型。首先基于传热学基本理论建立了热网的通用模型，该模型为非线性模型；接着推导出热网能量流关系，将其线性化得到热网能量流模型，该模型为混合整数线性模型；基于此推到了用于求解热网潮流（热媒流量、温度）的流量-温度基本方程；同时给出了热网运行费用的估算函数。

第四章，建立了多区域IES经济调度模型。首先给出了多区域IES的基本结构，简要分析了能量流基本关系；接着基于已有的CCHP优化模型建立了多区域IES经济调度混合整数线性规划模型。

第五章，通过具体算例，分析含有独立IES、多区域IES两种情况下的经济调度问题，通过比较验证了与独立IES相比，多区域IES能够进一步提高系统的经济效益。

2  区域综合能源系统分布式单元建模

2。1  燃气轮机

2。1。1  燃气轮机基本工作原理

燃气轮机通过燃烧天然气等燃料产生高温气体，推动涡轮旋转，将化学能转化为机械能[40]。燃气轮机主要有三部分组成：压气机、燃烧室和燃气透平。简单燃气轮机驱动发电机的示意图如图2 1所示[41]，燃气轮机通过压缩机将新鲜空气压入燃烧室，燃料和空气在燃烧室混合并燃烧，产生的高温蒸汽驱动汽轮机带动发电机发电，热废气排放到大气中或作进一步应用。

图2 1  燃气轮机驱动发电机示意图

2。1。2  燃气轮机的特点

燃气轮机通过调节压气机进气导叶能够实现70%~100%的功率调节。当负荷小于额定功率的70%时，可通过控制燃料进行二次调节。因此燃气轮机的效率与功率呈现非线性关系。在50%负荷时燃气轮机效率下降5%~7%甚至更多，因此不适合部分负荷运行[42]。燃气轮机可使用多种能源作为燃料，如天然气、沼气和燃料油等。燃气轮机的可靠性相当高，维护费用比起内燃机相对较少，设备大修周期很长[42]。同时，燃气轮机的排放量很低，环境友好性好。

表2 1给出了一些公司的燃气轮机产品参数。这些产品代表了工业型燃气轮机的20世纪末21世纪初的技术水平。

表2 1  典型的燃气轮机发电机组的性能参数 来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766

公司名称 机组型号 ISO基本功率/MW 压比 燃气初温/oC 供电效率/%

GE发电 PG9231(EC) 169。0 14。2 —— 34。93

PG9331(FA) 226。5 15。0 1288 35。66

Siemens V64。3A 70。0 16。6 1310