本文選題：區(qū)域綜合能源(IES)　切入點：微型燃氣輪機　出處：《西安理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)是相互獨立,缺少互動的分散式運行管理方式,這樣勢必造成能量的浪費以及能源結構不夠優(yōu)化。將獨立運行的電、氣、熱系統(tǒng),以及分布式能源系統(tǒng)在某個區(qū)域范圍內進行綜合管理,構建區(qū)域綜合能源系統(tǒng),是實現冷、熱、電、氣、太陽能等多能源品種的協(xié)調互補和集成優(yōu)化,提升能源利用率,優(yōu)化能源結構的有效方式。本文以綜合能源系統(tǒng)為研究對象,圍繞綜合能源系統(tǒng)中多能源網絡之間的耦合特性和交互行為,進行了建模、仿真與潮流分析研究。本文主要內容如下:1)研究了綜合能源系統(tǒng)多能源架構下,分布式微電網系統(tǒng)微源、其他設備級能源環(huán)節(jié)、單元級能源系統(tǒng)的基礎建模,對綜合能源系統(tǒng)不同設備和系統(tǒng)的運行特性進行了分析。2)進行了綜合能源系統(tǒng)的互動特性與建模仿真研究。為反映多能源系統(tǒng)的耦合特性,設置了兩種耦合模式,一種是以微型燃氣輪機作為耦合設備,另一種是以空調系統(tǒng)與燃氣鍋爐作為耦合設備。針對這兩種耦合模式建立了綜合電力網絡和天然氣管網約束的微型燃氣輪機仿真模型,以及體現空調與燃氣鍋爐耦合方式的仿真模型。利用算例分析得到微型燃氣輪機電氣參數與天然氣管網系統(tǒng)之間的相互影響特性。3)進行了區(qū)域綜合能源系統(tǒng)潮流分析。分析了區(qū)域綜合能源系統(tǒng)電、氣、熱多能流特點,根據電力網絡、天然氣網絡的特點進行了綜合能源系統(tǒng)網絡潮流建模,并構造了能源集線器模型。針對不同運行模式下,各設備的耦合特性對不同能源子網絡之間的相互影響和交互作用,研究了綜合能源潮流模型的求解問題,實現了綜合能源系統(tǒng)多能流的統(tǒng)一求解。4)以某開發(fā)區(qū)綜合能源系統(tǒng)為研究算例,從獨立系統(tǒng)約束條件以及邊界綜合約束條件共同分析了不同運行模式下系統(tǒng)的運行狀態(tài),對不滿足約束條件的運行狀態(tài)提出了調整策略,保證了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,驗證了所提潮流模型以及計算算法的有效性。
[Abstract]:Traditional energy systems are independent of each other and lack of interactive decentralized operation management, which is bound to lead to waste of energy and inadequate energy structure. And the distributed energy system is integrated management in a certain region, and the construction of regional integrated energy system is to realize the coordination and optimization of many kinds of energy, such as cold, heat, electricity, gas, solar energy and so on, so as to improve the efficiency of energy utilization. This paper takes the integrated energy system as the research object, and focuses on the coupling characteristics and interaction behavior of the multi-energy network in the integrated energy system. The main contents of this paper are as follows: 1) the basic modeling of distributed microgrid system microsource, other equipment level energy link and unit level energy system under multi-energy architecture of integrated energy system is studied. This paper analyzes the operation characteristics of different equipments and systems of integrated energy system. 2) the interactive characteristics and modeling and simulation of integrated energy system are studied. In order to reflect the coupling characteristics of multi-energy system, two kinds of coupling modes are set up. One is the micro gas turbine as the coupling equipment, the other is the air conditioning system and the gas boiler as the coupling equipment. The simulation model of the micro gas turbine with the constraints of the power network and the natural gas pipe network is established for these two coupling modes. The simulation model of the coupling mode between air conditioning and gas boiler is presented. The interaction characteristics between the electrical parameters of micro gas turbine and the natural gas pipe network system are obtained by example analysis. 3) the power flow of regional integrated energy system is carried out. Analyzing the electricity of regional integrated energy system, According to the characteristics of power network and natural gas network, the integrated energy system network power flow model is built, and the energy hub model is constructed. The interaction and interaction between different energy subnetworks due to the coupling characteristics of each equipment are studied, and the solution of the integrated energy flow model is studied. The unified solution of multi-energy flow of integrated energy system is realized. 4) taking an integrated energy system of a development area as an example, the paper analyzes the operating state of the system under different operation modes from the independent system constraints and boundary synthesis constraints. In order to ensure the safe and stable operation of the system, an adjustment strategy is proposed for the running state which does not meet the constraint conditions, and the validity of the proposed power flow model and the algorithm is verified.
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM744;TK01

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