日益严峻的环境恶化和能源短缺问题已经成为制约我国经济发展的重要因素。大力发展清洁能源和可再生能源替代传统化石能源,改变传统的能源利用模式,提高能源利用效率,已经成为我国能源战略改革的重要举措。冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power,CCHP)型微电网能够实现能源梯级利用,能源利用率高。冷热电联供型微电网还具有安全可靠性高、供能形式丰富、控制灵活等优势。凭借这些优势,冷热电联供型微电网已经成为国内外研究的热点。煤层气是一种高热值、低排放、低污染的清洁能源。对煤层气采用冷热电联供的方式利用,将煤层气内燃机作为一种分布式电源接入到冷热电联供型微电网中,能够有效提高煤层气的利用效率。本文主要内容为在煤矿区利用丰富的煤层气资源并结合当地的风、光等可再生能源建设冷热电联供型微电网,针对其容量优化配置与优化运行进行研究。主要工作如下:本文首先介绍了国内外煤层气开发利用现状和冷热电联供型微电网的发展和研究现状。然后对煤层气内燃机进行了建模和动态特性仿真,对CCHP型微电网中的风力发电机、光伏电池、蓄电池、余热锅炉、吸收式制冷机等主要设备的工作原理和运行特性进行分析介绍,建立了各类设备的数学模型。随后根据CCHP型微电网的评价指标、约束条件等建立了以年综合净成本最低和标准煤消耗量最少为目标函数的CCHP型微电网容量优化配置模型,并以淮南地区某煤矿作为仿真算例,将该煤矿全年冷热电负荷数据、当地风速、光照强度等数据输入到容量优化配置模型中,采用NSGA-II多目标优化算法对CCHP型微电网内主要设备的配置容量进行求解,得到了容量优化配置结果,并对结果进行了分析。结果表明建设含煤层气内燃机的CCHP型微电网能够带来可观的经济效益,大大节省煤矿企业成本,并且对于减少煤炭等化石资源消耗,提高能源利用率,减少碳排放有着重要意义。最后,在容量优化配置的基础上,建立了以典型日运行成本最低为目标函数的CCHP型微电网优化运行模型,采用混合粒子群算法和常规粒子群对其进行求解。针对煤矿区冬夏两季典型日进行了仿真,分别得到了冬夏两季典型日CCHP型微电网的运行成本和各类主要设备的优化调度运行结果,并对结果进行了分析。