【摘要】：隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展,我國能源消耗總量也在大幅增加。目前,傳統(tǒng)的粗放式經(jīng)濟發(fā)展模式正面臨資源過度消耗的瓶頸,能源產(chǎn)業(yè)面臨著能源利用效率低、污染嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)不合理等問題。因此,我國政府提出了“節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、保護環(huán)境、科技創(chuàng)新、深化改革、國際合作、改善民生”的能源發(fā)展戰(zhàn)略。而分布式供能系統(tǒng)作為先進的供能系統(tǒng)是解決上述問題以及促進能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化、能源供應(yīng)多元發(fā)展的有效措施之一,它符合能源梯級利用理論,是以大電網(wǎng)、大電廠為代表的集中式供能方式的重要補充。此外,儲能系統(tǒng)是分布式供能系統(tǒng)的重要組成部分,作為負荷平衡設(shè)備和備用電源為分布式供能系統(tǒng)能源供應(yīng)的安全性和可靠性提供了重要保障。因此,為更好地保持在能源領(lǐng)域的核心競爭力,我國必須加強分布式供能領(lǐng)域相關(guān)方向的核心技術(shù)研究,以便提高我國整體的能源利用水平,并促進我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。 辦公樓宇分布式供能系統(tǒng)是分布式供能系統(tǒng)的重要組成部分,本文以樓宇電力負荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)并將儲能技術(shù)引入辦公樓宇分布式供能系統(tǒng),以便提高系統(tǒng)整體的電能輸出穩(wěn)定性、調(diào)度靈活性,同時,解決其系統(tǒng)故障率高等問題。本文主要研究適用于分布式供能系統(tǒng)的儲能系統(tǒng),具體的研究內(nèi)容包括： (1)基于研究所辦公樓的電力負荷數(shù)據(jù)、反向傳播(Back Propagation, BP)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和儲能系統(tǒng)規(guī)模計算模型的儲能系統(tǒng)需求研究表明：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用于帶有儲能系統(tǒng)的分布式供能系統(tǒng)的短期電力負荷預(yù)測,預(yù)測精度達到87.5%；通過設(shè)定調(diào)峰比例以及儲能系統(tǒng)的性能參數(shù),使用儲能系統(tǒng)規(guī)模需求計算模型可以得到用戶的電能需求和儲能需求,該方法對于確定適用于分布式供能系統(tǒng)的合理儲能需求具有指導(dǎo)意義。 (2)根據(jù)儲能系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計方案確定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理,通過對儲能系統(tǒng)各部件的數(shù)學(xué)建模以及PID控制、常規(guī)模糊控制和變論域模糊PID控制等控制技術(shù)的比較分析,利用Matlab-Simulink軟件的函數(shù)自編程功能實現(xiàn)的儲能系統(tǒng)恒功率輸出的自動控制仿真研究表明：變論域模糊PID控制相比較于常規(guī)PID控制技術(shù)的調(diào)節(jié)時間更短并且沒有超調(diào)量,有利于系統(tǒng)實現(xiàn)穩(wěn)定、快速輸出的預(yù)期響應(yīng)要求。 (3)設(shè)計并完成了液壓氣壓結(jié)合的儲能試驗平臺的搭建,并通過最高壓力9～18MPa、轉(zhuǎn)速100～800r/min的不同組合工況下系統(tǒng)循環(huán)運行的試驗研究表明：當(dāng)儲能轉(zhuǎn)速恒定為100r/min,釋能轉(zhuǎn)速為400r/min時系統(tǒng)的循環(huán)效率(電-電)取得最優(yōu)值；同時,當(dāng)儲/釋能轉(zhuǎn)速分別恒定為100r/min和200r/min,系統(tǒng)循環(huán)效率在系統(tǒng)最高壓力9～12MPa時隨著壓力的升高而升高,而在12～18MPa時隨著壓力的升高而上下波動,最大值為50.72%,最小值為48.98%,平均值在50%左右；液壓馬達/泵的容積效率隨著轉(zhuǎn)速以及蓄能器最高壓力的變化而變化是影響系統(tǒng)循環(huán)效率的重要因素之一。 (4)建立了較完善的儲能系統(tǒng)經(jīng)濟及社會效益評估模型,并將其應(yīng)用于液壓氣壓結(jié)合的儲能系統(tǒng)可以得到：綜合考慮當(dāng)前經(jīng)濟狀況指標(biāo)、未來亟需的儲能產(chǎn)業(yè)政策以及其它的模型參數(shù)設(shè)置,通過計算在不同起始投資補貼比例、輔助效益補貼模式以及調(diào)峰比例的情況下的臨界經(jīng)濟性評估指標(biāo),從而得到系統(tǒng)投資盈利的臨界每千瓦成本(功率成本)和每千瓦時成本(容量成本),可以為儲能系統(tǒng)投資的決策提供方法指導(dǎo)和數(shù)據(jù)參考；而量化評估儲能系統(tǒng)的節(jié)能減排效益很好地體現(xiàn)了給社會帶來的定量節(jié)能環(huán)保價值,對于準(zhǔn)確分析儲能系統(tǒng)的社會效益具有重要的參考價值。
[Abstract]:With the rapid and steady development of our country's economy, the total energy consumption in China has also increased substantially. At present, the traditional mode of extensive economic development is facing the bottleneck of over-consumption of resources, and the energy industry is facing the problems of low energy utilization efficiency, serious pollution and unreasonable structure. Therefore, the Government of my country has put forward the 鈥淭o save the priority, and based on the domestic, multi-development, environmental protection, scientific and technological innovation, deepen reform, international cooperation and improve the people's livelihood鈥，

本文編號：2389530