伴隨著高滲透率的風(fēng)電出力,嚴(yán)重的棄風(fēng)現(xiàn)象在傳統(tǒng)的電-熱綜合能源系統(tǒng)（integrated electricity and district heating systems,IEDHS）協(xié)同調(diào)度中仍會(huì)出現(xiàn),系統(tǒng)中多種能源之間優(yōu)化運(yùn)行與靈活性調(diào)節(jié)能力面臨重大考驗(yàn)。目前,傳統(tǒng)的電-熱綜合能源系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度未考慮熱力系統(tǒng)的熱慣性,對(duì)于具備較大靈活性潛力的熱力系統(tǒng)研究不足,有研究提出利用儲(chǔ)熱裝置消納風(fēng)電以提升靈活性,但此方法效率較低、成本較高且系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備未充分靈活運(yùn)行。針對(duì)上述相關(guān)問題,本文探索系統(tǒng)中現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施即區(qū)域熱力系統(tǒng)中供熱網(wǎng)絡(luò)和建筑集群所具有的熱慣性來提供潛在靈活性,實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步促進(jìn)風(fēng)電消納和減小成本,主要完成研究內(nèi)容如下:1)構(gòu)建了電-熱綜合能源系統(tǒng)中的電力、熱力兩個(gè)子系統(tǒng)模型并分析其運(yùn)行特點(diǎn)和耦合機(jī)制,揭示了電-熱綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行原理與兩種能源交互耦合關(guān)系,并針對(duì)熱力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)熱力管網(wǎng)的傳輸時(shí)延特性進(jìn)行詳細(xì)建模分析,表明熱力系統(tǒng)自身網(wǎng)絡(luò)側(cè)具備相當(dāng)潛力的儲(chǔ)熱能力。2)構(gòu)建建筑集群熱慣性模型并應(yīng)用于工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng),提出一種考慮建筑供冷區(qū)域儲(chǔ)能特性的工業(yè)園區(qū)綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化調(diào)度模... 

【文章來源】：東北電力大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＩＥＤＨＳ模型示意圖??在圖２－１中，所研究的電－熱綜合能源（ＩＥＤＨＳ）系統(tǒng)是由電力系統(tǒng)和熱力系統(tǒng)兩個(gè)子系??統(tǒng)通過耦合元件集合而成的供能系統(tǒng)

側(cè)儲(chǔ)熱特性的分析利用仍然不夠充分。因??此，針對(duì)熱力系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行具體研究分析，進(jìn)而對(duì)熱力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行建模，??建立考慮供熱網(wǎng)絡(luò)熱慣性的區(qū)域熱力系統(tǒng)模型同樣是亟待解決的必要問題。??區(qū)域熱力系統(tǒng)（ＤＨＳ）是具有巨大潛力的儲(chǔ)熱系統(tǒng)，供熱管道中的熱水包含有巨大的能??量［８１。根據(jù)熱水流量形式是否變化，區(qū)域熱力系統(tǒng)有兩種運(yùn)行模式，恒定質(zhì)量流量模式??和可變質(zhì)量流量模式。本文采用恒定質(zhì)量流量模式，該模式己在現(xiàn)實(shí)世界中的許多區(qū)域熱??力系統(tǒng)中使用＿［７１］。區(qū)域熱力系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖２－２所示。如圖２－２所示，ＣＨＰ機(jī)組或??熱電廠中的其他熱源（例如電鍋爐和電熱泵）會(huì)提供熱能。由熱源所產(chǎn)生的熱能由循環(huán)熱水??介質(zhì)所傳遞，熱水介質(zhì)通過一次供熱網(wǎng)絡(luò)泵送到不同的一級(jí)換熱站，如圖２－２中的Ｈ１所??示，然后通過二次供熱網(wǎng)絡(luò)從一級(jí)換熱站進(jìn)入二級(jí)換熱站。因此，如圖２－２中的Ｈ２所示，??在許多二級(jí)換熱站（ＨＥ）處，熱能被分配以滿足建筑物集群所需的熱負(fù)荷。在此過程中，區(qū)??域熱力系統(tǒng)的主要熱能損失是一次供熱網(wǎng)絡(luò)的傳輸損失，而二次供熱網(wǎng)絡(luò)的損失通常較??小，因此在本文中被忽略？１。請注意，本文工作僅將空間供暖視為區(qū)域熱力系統(tǒng)的熱負(fù)荷。??熱電廠?一次供熱網(wǎng)絡(luò)?二次供熱網(wǎng)??）?一級(jí)換熱站＃二級(jí)換熱站??——三＾???圖２－２區(qū)域熱力網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)示意圖??２．３．１熱源??在ＩＥＤＨＳ中，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組同時(shí)產(chǎn)生電能和熱能，它是電力和熱力系統(tǒng)重要的耦合元??件。供熱系統(tǒng)的需求在本文中由熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組提供，風(fēng)電機(jī)組則直接與電力系統(tǒng)相連。在??風(fēng)力發(fā)電低谷時(shí)期，熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組增加自身出力，而當(dāng)風(fēng)電高峰時(shí)期到來時(shí)應(yīng)減少機(jī)組出??力以

第２章電－熱綜合能源系統(tǒng)建模??的熱、電出力值分別為Ｘ丨，乂。熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組輸出的電能和熱能是實(shí)時(shí)耦合的即“電熱特??性”。??２５０?／＾Ｄ（ｘ４，ｙ４）??２００??１５０??奮??１００?＾＾＾＾＾＾Ｂ（ｘ２，ｙ２）??Ａ（ｘｌ，ｙｌ）?＿??５０??１?１?１?令??０?５０?１００?１５０?２００??ＣＨＰ機(jī)組熱出力??圖２－３熱電聯(lián)產(chǎn)（ＣＨＰ）機(jī)組的可行域??在多邊形可行區(qū)域內(nèi)任何代表機(jī)組能量輸出的坐標(biāo)點(diǎn)都可以用４個(gè)極值點(diǎn)的凸組合來??表示。輸出的電能／Ｔ＼輸出的熱能這￣與極值點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系可以描述為：??ＫＨＰ?＝?ｈ〇＾ＨＰ?＝?ｈ＾ｙｉｅＮＣＨＰ?（２－６）??ｋ＝＼?Ａ＊＝ｌ??式中，這＃分別表示ＣＨＰ機(jī)組在Ｚ時(shí)刻的電出力和熱出力；；ｃ丨，Ｖ分別表示第々??個(gè)極值點(diǎn)的熱功率值和電功率值；Ｍ表示極值點(diǎn)的個(gè)數(shù)；《丨，表示ＣＨＰ機(jī)組在？時(shí)刻有關(guān)極??值點(diǎn)的組合系數(shù)，且４滿足：??〇＜＾，?＜１?＝１?Ｖ／ｅ＾ＯＴ／），Ａｅ｛ｌ，２，．．．，＾．｝?（２－７）??ｋ＝＼??２．３．２供熱管網(wǎng)??區(qū)域供熱管網(wǎng)包括分布在供、回水管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和管道。供熱管道網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)溫度由兩??部分組成，即供水溫度和回水溫度。建立水力模型以確定區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)的每條管道的質(zhì)量??流量和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的注水流量，并通過熱力模型確定供熱網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)溫度之間的關(guān)系。根據(jù)??第２．２節(jié)，本文假設(shè)區(qū)域供熱管網(wǎng)中的質(zhì)量流量恒定，因此消除了非線性水力模型。??①＝ｃＰ％（ｄ）?（２－８）??式（２－８）描述了節(jié)點(diǎn)熱功率與節(jié)點(diǎn)溫度之間的關(guān)系，其中Ｏ為區(qū)域供熱管網(wǎng)中的的節(jié)點(diǎn)??熱功率；為熱水的比熱容；為管道中熱水的質(zhì)量

【參考文獻(xiàn)】：
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