【摘要】：近年來(lái),電力系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)、供冷、供熱系統(tǒng)的耦合性日漸增強(qiáng),能源系統(tǒng)正向以新一代清潔電力系統(tǒng)為核心的綜合能源系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)變。隨著多種能源間耦合性的不斷加強(qiáng),新一代的綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制將面臨多能流耦合、多利益主體、多時(shí)間尺度等復(fù)雜問(wèn)題。配置多種能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、消費(fèi)等復(fù)雜設(shè)備與多個(gè)利益代表方的工業(yè)園區(qū)是綜合能源系統(tǒng)的一種典型存在形式,目前對(duì)工業(yè)園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制與能量?jī)?yōu)化管理仍缺乏較為系統(tǒng)、有效的策略方法。本文較為系統(tǒng)地對(duì)工業(yè)園區(qū)的綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:(1)分析了工業(yè)園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的業(yè)務(wù)流程與應(yīng)用場(chǎng)景。在分析與總結(jié)工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制目標(biāo)功能的基礎(chǔ)上,采用基于統(tǒng)一建模語(yǔ)言的描述方法與業(yè)務(wù)建模流程,并結(jié)合實(shí)際工業(yè)園區(qū)典型場(chǎng)景,對(duì)協(xié)調(diào)控制涉及的項(xiàng)目、業(yè)務(wù)角色、功能需求與業(yè)務(wù)架構(gòu)等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化描述,對(duì)工業(yè)園區(qū)內(nèi)工廠用戶、園區(qū)綜合能源提供商的典型業(yè)務(wù)進(jìn)行了用例分析,以方便客戶與程序開(kāi)發(fā)人員等了解協(xié)調(diào)控制業(yè)務(wù)。(2)考慮了綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部組成設(shè)備的多樣性與能量流動(dòng)的復(fù)雜性,建立了綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部各類產(chǎn)供能設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、終端消費(fèi)設(shè)備等準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型,并采用通用母線式結(jié)構(gòu)對(duì)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)能量流動(dòng)進(jìn)行描述,較為清晰地對(duì)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備組成與能量流動(dòng)進(jìn)行了展示與描述,為綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制奠定了基礎(chǔ)。(3)基于綜合能源系統(tǒng)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)設(shè)備模型與通用母線式能流結(jié)構(gòu),提出分層分布式的綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制方法,以解決綜合能源系統(tǒng)內(nèi)部多利益主體難以協(xié)調(diào)和多能耦合優(yōu)化計(jì)算復(fù)雜的問(wèn)題。并給出了不同聯(lián)絡(luò)線越限風(fēng)險(xiǎn)下的優(yōu)化控制策略與運(yùn)行結(jié)果。(4)對(duì)工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的靈活可調(diào)互動(dòng)資源進(jìn)行了進(jìn)一步挖掘,拓展了需求響應(yīng)業(yè)務(wù)范圍,建立并豐富了綜合需求響應(yīng)的模型與概念。對(duì)綜合需求響應(yīng)中涉及的電力需求響應(yīng)、冷、熱需求響應(yīng)等進(jìn)行了分析與描述。并通過(guò)算例中的不同的削峰場(chǎng)景,對(duì)綜合需求響應(yīng)在工業(yè)園區(qū)級(jí)綜合能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制中的作用進(jìn)行了分析,驗(yàn)證了其經(jīng)濟(jì)性與有效性。本文針對(duì)綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制展開(kāi)了研究,對(duì)典型的協(xié)調(diào)控制業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行規(guī)范化建模,提出了分層分布式的協(xié)調(diào)控制方法便于綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化控制,并對(duì)用戶側(cè)的互動(dòng)潛力與資源進(jìn)行深入挖掘,增加了綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性,對(duì)提高工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,降低優(yōu)化控制的難度,增加調(diào)度的靈活性具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73;TK018
【圖文】：

) 根據(jù)業(yè)務(wù)工程實(shí)際以及對(duì)該業(yè)務(wù)對(duì)象、步驟的理解，作出該業(yè)務(wù)的時(shí)序圖務(wù)過(guò)程中的各業(yè)務(wù)角色之間的信息交互過(guò)程作出準(zhǔn)確直觀的表示。工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制業(yè)務(wù)綜述合能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制是一個(gè)復(fù)雜的業(yè)務(wù)過(guò)程，涉及到冷、熱、電、氣領(lǐng)域的理者、消費(fèi)者、監(jiān)管者等繁多復(fù)雜的利益者以及各類生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸送設(shè)備過(guò)程十分復(fù)雜繁瑣，為便于工程軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)人員理解，因而，對(duì)該協(xié)調(diào)控 UML 語(yǔ)言進(jìn)行業(yè)務(wù)建模。合能源系統(tǒng)集冷/熱/電/氣多種能源的生產(chǎn)、輸送、分配、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)等環(huán)節(jié)一個(gè)冷/熱/電/氣等多種能流相互耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)可再生能源和負(fù)荷系統(tǒng)內(nèi)可能存在多利益主體，使得能量供需平衡的調(diào)控變得相當(dāng)復(fù)雜[26]。傳 EMS 管理系統(tǒng)難以滿足綜合能源系統(tǒng)協(xié)同互補(bǔ)與多利益主體的要求，因而分布自治”和“集中協(xié)調(diào)”的分層分布式的協(xié)調(diào)控制方法。

燃?xì)忮仩t蓄熱圖 3.3 典型綜合能源系統(tǒng)能流圖Fig 3.3 Diagram of energy flow in MES合矩陣，其作用是實(shí)現(xiàn)綜合能源系統(tǒng)輸入矩陣與輸出矩為：L=CP。其中，L 為綜合能源系統(tǒng)的輸出量，C 為綜換矩陣，P 為綜合能源系統(tǒng)的輸出矩陣。具體形式可如11 12 1321 22 2331 32 33E EC CH HL C C CPL C C C PL C C CP LH為轉(zhuǎn)換矩陣的輸出矩陣，即冷、熱、電三類負(fù)荷的需求入矩陣，即綜合能源系統(tǒng)輸入能源。C 矩陣為變換矩陣素，一般為已知量。式建模方式。通用母線式建模采用的是按照綜合能源系建模，按照傳遞介質(zhì)的類型抽象出相應(yīng)的母線，如：電母線等。此外，還可按照研究所需的顆粒度要求進(jìn)行下一

電負(fù)荷 熱負(fù)荷用戶 1冷負(fù)荷 電負(fù)荷 熱負(fù)荷用戶 2用戶 N...圖 4.1 綜合能源系統(tǒng)分層分布式協(xié)調(diào)控制的示意圖hematic diagram of hierarchical -distributed coordination control for MES用戶光伏微燃機(jī)余熱蒸汽回收利用風(fēng)機(jī)冰蓄冷電儲(chǔ)能圖 4.2 某典型用戶配置示意圖Fig. 4.2 Schematic diagram of a typical user

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本文編號(hào)：2801015