【摘要】：三北地區(qū)大風期與供暖高峰期高度重合,利用風電清潔供熱是大勢所趨。但風電并網(wǎng)容量飛速增加的同時既有電力系統(tǒng)的調(diào)峰能力卻十分有限,這使得大量風電由于無法被消納而白白成為“棄風”。熱電聯(lián)合運行既是一種清潔供熱的調(diào)度策略,又是一種促進風電消納的調(diào)峰手段。但既有的熱電聯(lián)合運行的調(diào)度策略主要是針對“源”和“網(wǎng)”進行的控制,對“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的研究尚未深入。近年來,終端用戶潛在的調(diào)峰能力和經(jīng)濟效益逐漸被學術界重視、工業(yè)界發(fā)掘,其正在逐漸地參與到電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度運行中來。但現(xiàn)有研究大多忽視了終端個體用戶之間熱負荷的差異性,即將終端群體用戶的熱負荷看做是均勻的進行調(diào)控的,既沒有充分地考慮用戶的時間、空間差異,也沒有計及反復調(diào)控對用戶造成的擾動,進而也沒有充分地挖掘終端用戶的調(diào)峰潛能。據(jù)此,本文提出了一種計及終端熱負荷非均勻特性的“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的調(diào)度策略來實現(xiàn)熱力系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的熱電聯(lián)合運行。同時基于國家頒布的最新“綠證”政策分析了本文所提調(diào)度策略的政策適應性與經(jīng)濟效益性。本文的主要工作如下:(1)分析了“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的源端機組的數(shù)學模型。首先,分析了風電機組出力的“不可控性”,獲得了其輸出功率模型;其次,分析了熱電聯(lián)合機組出力的“可控性”與“熱電耦合性”,獲得了其熱電出力的數(shù)學模型;最后,確定了本文主要參與調(diào)控的源端機組類型。(2)建立了面向“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的終端個體用戶熱負荷差異性采集分析系統(tǒng)。首先,在負荷端建立了終端個體用戶熱負荷差異性采集分析系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),并采集了用戶的電負荷、熱負荷、采暖室溫、用戶室外溫度等數(shù)據(jù);其次,對采集到的這些基礎數(shù)據(jù)進行分析得到了終端個體用戶的熱負荷差異性;緊接著,利用k-均值算法將采集到的基礎數(shù)據(jù)進行聚類分析,研究了終端群體用戶熱負荷的非均勻特性并建立了相應的數(shù)學模型;最后基于終端群體用戶的熱負荷非均勻特性,通過場景分析構造并篩選出了均勻型、非均勻近端型、非均勻中間型、非均勻遠端型型這四種典型的終端熱負荷空間分布場景。既實現(xiàn)了對用戶的精細化分類也是實現(xiàn)了對終端群體用戶熱負荷非均勻特性的量化評估。(3)提出了面向電網(wǎng)的計及終端熱負荷非均勻特性的“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的熱電聯(lián)合運行的調(diào)度策略。首先,在系統(tǒng)中加入了固定熱水流速及溫度的管網(wǎng),連接了“源”和“荷”,奠定了“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的基礎;其次,計及了電的“實時”平衡與熱的“延時”平衡;最后基于用戶熱負荷的非均勻特性建立了“源-網(wǎng)-荷”一體化控制的熱電聯(lián)合運行模型,同時利用GAMS軟件對構造的四種典型的終端熱負荷空間分布場景進行仿真與優(yōu)化。根據(jù)算例分析,證明了本文提出的調(diào)度策略,既可減少對用戶的擾動也可更加充分地挖掘用戶的調(diào)峰潛能,促進風電消納,證明了本文所提調(diào)度策略的技術可行性。(4)第一時間評估了本文所提出的調(diào)度策略對最新綠證政策的適應性及其經(jīng)濟效性益。首先,分析了最新的綠證強制市場交易和電力市場交易的關系;其次主要從風電消納、系統(tǒng)效益、配額完成情況等角度評估了算例3的計算結果,驗證了本文所提的調(diào)度策略不僅能適應國家政策且提高了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,具有重要的工程應用價值,有助于最新綠證政策的推廣與落實。
【圖文】：

圖 3-2 米家多功能網(wǎng)關Fig.3-2 Multifunction gateway of Miji圖 3-3 米家空調(diào)伴侶.3-3 Air conditioning partner of Mijia

圖 3-3 米家空調(diào)伴侶.3-3 Air conditioning partner of Mijia圖 3-4 家庭環(huán)境管家Fig.3-4 Home environment butler荷差異性評估前提下，通過對用戶的家庭人戶在其家中安裝本文所構建的了該系統(tǒng)的用戶中選擇 10 個典信息統(tǒng)計如表 3-1 所示；空調(diào)伴
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM61;TU995

【參考文獻】

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本文編號：2638755