分布式能源供应链的规划与鲁棒运作研究-管理科学与工程专业论文.docxVIP

A Thesis Submitted to Shanghai Jiao Tong University for the Degree of Management Master STUDY ON PLANNING AND ROBUST OPERATIONS FOR DISTRIBUTED ENERGY SUPPLY CHAIN NETWORKS Author: Wei Hairui Specialty: Supply Chain Management Advisor: Prof. Dong Ming School of Mechanical Engineering Shanghai Jiao Tong University Shanghai, P. R. China February 24, 2010 第 第 页 I 分布式能源供应链的规划与鲁棒运作研究 摘 要 随着人类对能源的日益依赖，以及传统集中式供能弊端的暴露，寻 求支撑人类文明进程的新型能源体系，已成为全球亟待解决的问题。分 布式能源系统因其能源利用效率高，环境负面影响小，能源供应可靠性 高和经济效益好的特点，被誉为“解决能源问题的金钥匙”，成为新型 能源系统中的核心技术。因此，从能源供应链角度，对分布式能源供能 网络的规划和运作鲁棒性评估及优化的研究，可为分布式能源系统的有 效应用提供参考和建议，具有重要意义。 本文在前人成果和前期研究基础上，重点研究了分布式能源供能网 络的规划以及突发事件下分布式能源供应链整体及其各个环节的运作 鲁棒性评估与优化问题。试图为一定地理区域有效地利用分布式能源系 统，建立高效能、低成本、安全可靠的能源供应网络提供思路和参考。 针对分布式能源系统“需求侧管理”的特点，依据区域客户电能、 热能的波动需求量，以双层规划为理论基础，以区域供能总成本最低为 目标，建立了区域分布式能源系统网络构建的双层规划模型。分别对区 域分布式能源系统的位置、数量、产能、需求点归属以及热能输送网络 进行了规划。有针对性的提出了基于 K-means 聚类的禁忌有哪些信誉好的足球投注网站和基于扫 描法的模拟退火混合启发式算法。在禁忌有哪些信誉好的足球投注网站算法中，引入邻域结构动 态变化和突发机制以避免陷入局部最优。数值实验证明了该算法的良好 第 第 页 II 效果。同时，通过与同条件下采用集中供能所用成本的对比，证明了用 双层规划进行区域分布式能源供能网络规划的良好效益。 研究中将不可运作性输入输出模型（ Inoperability Input-Output Model, IIM）创新性地应用于不安全环境下分布式能源供应链的运作鲁 棒性评估和优化方面。并根据供应链节点间相互关系影响因素的特点， 提出新的基于有序加权平均（Ordered Weighted Averaging, OWA）算子 的相互关系矩阵评价方法，对原 IIM 的相互关系矩阵评价方法进行了改 进。IIM 不仅可以评估出突发事件对分布式能源供应链运作水平的直接 影响而且可以评估由节点间相互依赖关系引起的在节点间传递和蔓延 的间接影响。本文分别以“不可运作性”和“经济损失”为鲁棒评价指 标，评价了不安全环境下分布式能源供应链各节点的运作鲁棒性，在对 评估结果分析的基础上，提出相应鲁棒优化措施，并用 IIM 分析了优化 措施的效果。通过基于蒙特卡洛的 EXTEND 仿真分析，验证了 IIM 在 分布式能源供应链中应用的有效性。 关键词：分布式能源供应链，双层规划，k-means 聚类算法，禁忌有哪些信誉好的足球投注网站， 不可运作性输入输出模型，鲁棒性指标，供应链安全，多指标评价分析 第 第 PAGE IV 页 STUDY ON PLANNING AND ROBUST OPERATIONS FOR DISTRIBUTED ENERGY SUPPLY CHAIN NETWORKS ABSTRACT With the increasing reliance on energy and the exposed disadvantages of the traditional centralized energy supply system, how to find out a new energy system has become the world’s problem to be solved. Due to the high efficiency of energy use, small environmental negative impacts, high reliability of energy supply and good economic benefits, distributed energy system (DES) has bee