發(fā)布時間：2020-04-12 05:25

【摘要】：為實(shí)現(xiàn)能源高效利用及可持續(xù)發(fā)展,含熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Heat and Power,CHP)及光伏(Photovoltaic,PV)系統(tǒng)的社區(qū)級綜合能源系統(tǒng)受到廣泛重視。CHP系統(tǒng)可同時為用戶供應(yīng)電能及熱能,極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。另外,分布式光伏系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展,其環(huán)境保護(hù)效益突出�；谝陨显�,為了促進(jìn)能量共享并提高可再生能源消納率,本文對多參與主體的社區(qū)級綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化能量管理方法進(jìn)行了深入研究,包括光伏用戶群和微網(wǎng)群兩個層面。針對含CHP系統(tǒng)及光伏用戶群的綜合能源系統(tǒng),提出了基于合作博弈的熱電混合能量共享方法。首先,提出了 CHP系統(tǒng)及光伏用戶群的合作博弈模型及效用函數(shù)。其中CHP可同時產(chǎn)生電能及熱能,為降低運(yùn)行成本,各光伏用戶角色可發(fā)生轉(zhuǎn)換。為最小化聯(lián)盟成本,將廣義需求響應(yīng)納入合作博弈模型中,包含CHP與用戶的電能、熱能共享、用戶間的電能共享、用戶的用能特性及全新的熱電互動特性。此外,采用基于交替方向乘子算法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)的分布式優(yōu)化調(diào)度算法求解提出的混合能量共享問題。為保證分配的公平性并降低計(jì)算復(fù)雜度,提出了基于合作博弈的雙層收益分配方案。最后,通過實(shí)際算例驗(yàn)證了所提能量共享方法及收益分配方案的有效性。算例結(jié)果表明,為降低運(yùn)行成本,各用戶積極參與計(jì)及熱電互動特性的熱電混合需求響應(yīng)。各光伏用戶的成本得到降低,同時CHP運(yùn)營商的收益增加。針對含微網(wǎng)群的綜合能源系統(tǒng),提出了考慮CHP系統(tǒng)及需求響應(yīng)的熱電混合能量共享方法。首先,考慮多時間尺度特性,建立了含CHP系統(tǒng)及光伏系統(tǒng)的微網(wǎng)群電能及熱能共享模型,其中CHP運(yùn)行于混合模式,可靈活地選擇運(yùn)行點(diǎn)。另外,綜合考慮熱電聯(lián)產(chǎn)成本、與大電網(wǎng)交易成本、與其他微網(wǎng)的電能、熱能交易成本、負(fù)荷特性、用電效用及熱的不舒適度成本,構(gòu)造了各微網(wǎng)的子問題并最小化運(yùn)行成本。接著,采用計(jì)及電價及熱價的分布式優(yōu)化算法求解該混合能量共享問題,將微網(wǎng)之間單一的電力交易模式拓展為了電能及熱能的混合交易模式。最后,通過算例仿真驗(yàn)證了所提能量共享模型及算法的有效性。仿真算例表明,基于該能量共享方案,總運(yùn)行成本及各微網(wǎng)成本均得到降低,并提高了系統(tǒng)能效。
【圖文】：

第３章基于合作博弈的光伏用戶群的混合能量共享逡逑３．１綜合能源系統(tǒng)熱電混合能量共享結(jié)構(gòu)逡逑３．１．１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逡逑本章的研究對象為含ＣＨＰ系統(tǒng)及光伏用戶群的綜合能源系統(tǒng)，其能量共享逡逑結(jié)構(gòu)如圖３－１所不。該系統(tǒng)中主要包含微燃機(jī)、儲熱（ｔｈｅｒｍａｌ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｓｔｏｒａｇｅ，，逡逑ＴＥＳ）系統(tǒng)、ＰＶ系統(tǒng)、電負(fù)荷、熱負(fù)荷、電力線路及熱力管道等。ＣＨＰ運(yùn)營商逡逑負(fù)責(zé)管控微燃機(jī)及ＴＥＳ，其優(yōu)化在ＣＨＰ能量管理系統(tǒng)（ｅｎｅｒｇｙ邋ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ｓｙｓｔｅｍｓ逡逑ｏｆ邋ＣＨＰ，邋ＣＨＰ－ＥＭＳ）中完成，可優(yōu)化出ＣＨＰ發(fā)電量、產(chǎn)熱量及ＴＥＳ儲熱、放熱逡逑功率等。在ＣＨＰ側(cè)配置儲熱系統(tǒng)，使ＣＨＰ系統(tǒng)不受“以熱定電”運(yùn)行方式的限制，逡逑提高了系統(tǒng)靈活性。若ＣＨＰ產(chǎn)生過剩的熱能，多余的熱能會存儲在ＴＥＳ中；當(dāng)逡逑ＣＨＰ供應(yīng)的熱能不足時，可由ＴＥＳ放熱。每個用戶的優(yōu)化調(diào)度在用戶能量管理逡逑系統(tǒng)（ｅｎｅｒｇｙ邋ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ邋ｓｙｓｔｅｍｓ邋ｏｆ邋ｐｒｏｓｕｍｅｒｓ，ＵＥＭＳ邋）中完成，可決策出用電逡逑量、用熱量及與大電網(wǎng)的交易量等。逡逑邐一邐

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑邋Ｓ邋＼邋Ｚ邐—戶咖邋＜邋０邋時逡逑ｎｅ：Ｎ￣逡逑ｍｉｒ＜＝－虹／Ｖ＂邋＋邋Ｕ＞？）邐（ｎｅ．ｎ邐ｎｅ．ｎ逡逑等效為：逡逑ｐｉ＜Ｙｘ：邋Ｚ－０逡逑ｍｉｎＣ邋＝邋＾邋，ｓ二邐３邐（－乃１＞，邐�。荆В�0逡逑、邋ｉｅ�。瓦姡椋族义现校海�，為聯(lián)盟Ｉ中第／個成員與電網(wǎng)交易的電量。若Ｘ，．２０，則聯(lián)購電；若ｘ，＜０，則聯(lián)盟售電給大電網(wǎng)。購電成本的曲線可表示如：＾ｆ逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73;TK018

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