受地理条件限制,孤立岛屿地区能源供应困难,常规的大电网难以与这些区域连接,目前许多孤岛区域的能源供应主要依赖化石能源。这种能源供应方式不仅价格昂贵、不稳定、还会产生大量的温室气体。因此,为这些区域建立一个经济、稳定、有效的能源供应系统对当地居民的生活质量和经济发展至关重要。随着分布式能源系统及微电网等多能互补供能系统的不断发展,利用可再生能源建立多能互补系统是解决孤岛地区供能问题的有效途径之一。南海永兴岛作为典型的孤立岛屿,其常年处于高温高湿的环境。为了给该地区居民提供宜居的生活环境,需要通过空调进行温度调节,这无疑产生了巨大的能源需求。此外,由于极端的气候和地理位置,传统的大电网难以向该地区提供能源,永兴岛目前主要依赖化石能源进行能源供给。由于化石能源运输成本昂贵以及不断增长的化石能源价格,该地区的供能系统面临着巨大的经济压力。本研究以南海永兴岛为研究区域,建立了适宜该地区住区建筑的多能互补系统。由于多能互补系统采用可再生能源,如风能、太阳能等,受自然因素影响较大,其相应的产能设备的功率输出也表现出间歇性及随机性等特点,无疑增加了供能系统的不稳定性。因此,本研究目的是对南海永兴岛住区建筑多能互补系统进行优化,得到供能稳定性和经济性好的功率输出计划配置方案。研究内容主要包括以下几个方面:1.通过对永兴岛的可再生能源形式和能源水平进行评估,确定了适宜于该地区的多能互补系统结构和设备组合形式。2.利用EnergyPlus软件对永兴岛某居民建筑进行能耗模拟;建立支持向量机预测模型对该地区的风能和太阳能数据进行预测。3.采用Copula随机规划方法和不确定粗糙区间线性规划方法建立了以总费用最小为目标函数的多能互补系统优化模型。通过设置两种约束违反概率水平,在4种可再生能源稀缺性水平下产生了24种能源供给情景。4.以当前系统各出力设备功率输出和单位发电成本作为输入数据,对模型进行求解,得出不同情景下的系统功率输出计划配置方案。结果表明:（1）随着可再生能源水平的增高,该多能互补系统的总成本下降;与100%柴油发电机系统相比,在最优的供能情景下,系统中的柴油发电机发电量占比仅为2.3%,极大地减少了化石能源的使用。（2）随着可再生能源水平的增长,系统中由光伏组件产生的电量比例增加。在最优的功率输出计划配置方案中,光伏组件发电量占比达到了60%以上,表明该系统中利用太阳能发电具有较好的经济性能。这为该地区建立可再能源供能系统提供了有价值的建议。（3）系统的稳定性和太阳能和风能的功率输出,尤其是与太阳能的功率输出有着密切关系,提高太阳能发电量可以增强系统供能稳定性。（4）详细的月发电计划配置方案,可以为系统运行策略提供参考。通过参考柴油发电机的功率输出情况,可以为该地区的能源供应提供预警,系统应当在柴油发电需求增加的月份提高化石能源的供应,以减少系统供能风险。