【摘要】：隨著綜合能源系統(tǒng)技術(shù)的成熟和廣泛應(yīng)用到配網(wǎng)中,其規(guī)模增長(zhǎng),負(fù)荷類型增加,市場(chǎng)參與主體多樣化,各個(gè)市場(chǎng)參與主體之間相互協(xié)調(diào)就顯得尤為重要。本文在社區(qū)和區(qū)域兩個(gè)層面,通過(guò)分布式能量管理,可以實(shí)現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)綜合能源利用效率和整體社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的提高。首先,以社區(qū)綜合能源系統(tǒng)為研究對(duì)象,提出了一個(gè)配備了光熱發(fā)電系統(tǒng)和熱泵裝置的產(chǎn)消者能量共享框架。得益于光熱發(fā)電系統(tǒng)和熱泵裝置,社區(qū)中的產(chǎn)消者具備了 4種角色屬性,即電功率(熱功率)的生產(chǎn)者(消耗者)。一個(gè)關(guān)于社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)的社會(huì)福利最大化模型被提出來(lái),其市場(chǎng)參與主體包括光熱-熱泵產(chǎn)消者、熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商和配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商�？紤]到市場(chǎng)中含有多個(gè)參與主體,社會(huì)福利最大化模型通過(guò)拉格朗日乘子法被解耦成若干個(gè)子問(wèn)題。最終,本文通過(guò)一個(gè)包含6個(gè)建筑產(chǎn)消者的算例驗(yàn)證了算法的有效性。其次,針對(duì)區(qū)域綜合能源系統(tǒng),能量管理是集成熱電能源配電系統(tǒng)的重要組成部分。在本文中,提出了一個(gè)基于一致性的能量管理方法來(lái)闡述集成熱電能源配電系統(tǒng)的分布式優(yōu)化。首先,本文建立一個(gè)社會(huì)福利最大化模型。不管是能量源側(cè)和還是負(fù)荷需求側(cè),都參與到市場(chǎng)中來(lái)競(jìng)爭(zhēng),以追求最大化自己的利益。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行在改進(jìn)的運(yùn)行策略上,熱負(fù)荷和電負(fù)荷都參與到了需求響應(yīng)中。進(jìn)一步的,該凸優(yōu)化問(wèn)題通過(guò)拉格朗日乘子方法解耦成4個(gè)子問(wèn)題,剛剛好適合應(yīng)用一致性算法來(lái)求解。一致性算法被改進(jìn)來(lái)求解集成熱電能源配電系統(tǒng)的能量管理問(wèn)題并提高收斂速度。最后,IEEE-33配電系統(tǒng)被重新改進(jìn)成一個(gè)集成熱電能源配電網(wǎng)絡(luò)來(lái)驗(yàn)證提出的算法的有效性和效率。
【圖文】：

由圖３－１中可以看出，所有的市場(chǎng)參與主體均通過(guò)通訊線路連接在一起，用逡逑以傳遞和接收各種信息。各個(gè)參與主體的能量管理系統(tǒng)是自己的協(xié)調(diào)中心，其作逡逑用是采集相關(guān)的信息，處理計(jì)算本地的能量管理目標(biāo)，并實(shí)時(shí)的與附近周圍的市逡逑場(chǎng)參與主體的協(xié)調(diào)中心進(jìn)行信息交換，最終實(shí)現(xiàn)就地能量管理目標(biāo)的優(yōu)化功能。逡逑光熱－熱泵產(chǎn)消者的用戶能量管理系統(tǒng)（ＵＥＭＳ）負(fù)責(zé)采集光伏電源出力和用戶電、逡逑熱負(fù)荷的數(shù)據(jù)，可進(jìn)行獨(dú)立的用戶的用能滿意度計(jì)算和本地負(fù)荷需求和熱泵出力逡逑的優(yōu)化調(diào)整。熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商能量管理系統(tǒng)（ＣＯ－ＥＭＳ）負(fù)責(zé)根據(jù)總體用戶的熱逡逑能需求平衡來(lái)優(yōu)化自身的功率出力。配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商的能量管理系統(tǒng)則負(fù)責(zé)根據(jù)電逡逑能平衡來(lái)與整個(gè)社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行電能交易，實(shí)現(xiàn)最大的利潤(rùn)。逡逑３．２系統(tǒng)模型逡逑３．２．１圖論和一致性的符號(hào)定義逡逑（１）圖論符號(hào)定義逡逑考慮社區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)中包括Ｗ個(gè)光熱－熱泵產(chǎn)消者、一個(gè)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和配逡逑

Ｃｉ（ｔ）邋＝邋ａ，Ｐ，｛ｔｆ＋ｂ；Ｐ，（ｔ）邐（３－４）逡逑如圖３－２所示，圖中實(shí)線代表擬合前的實(shí)際購(gòu)電總成木Ｃ，＇（0，該分段函數(shù)被擬逡逑合為了一條與原曲線極為接近的平滑二次型曲線，對(duì)應(yīng)式中的擬合成本函數(shù)逡逑（Ｔ逡逑－－－ｃ（ｔ）邋／逡逑０邐ｐ（ｔ）逡逑圖３－２配電網(wǎng)成本曲線逡逑因此，對(duì)于配電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，這個(gè)利潤(rùn)函數(shù)可以被表示成：逡逑＝邐（３－５）逡逑式中，，冬（／）表示配電網(wǎng)的利潤(rùn)；凡⑴表示能源互聯(lián)網(wǎng)在時(shí)刻／時(shí)的交易電逡逑價(jià)；ｆ邋（／）表示配電網(wǎng)賣給能源互聯(lián)網(wǎng)的電量。逡逑３．２．３產(chǎn)消者的效用模型逡逑一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)光熱－熱泵產(chǎn)消者用戶可以通過(guò)與配電Ｎ、熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)營(yíng)商逡逑和其他產(chǎn)消者進(jìn)行電能交易獲得收益，這意味著一個(gè)產(chǎn)消者的效圯函數(shù)應(yīng)該同時(shí)逡逑考慮售電的收益和購(gòu)電的費(fèi)用。對(duì)于每個(gè)產(chǎn)消者，它在每個(gè)時(shí)刻的利潤(rùn)或者費(fèi)用逡逑函數(shù)可以表示成：逡逑１４逡逑
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK018;TM73

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