本文關(guān)鍵詞：基于電熱聯(lián)合調(diào)度的微電網(wǎng)運行優(yōu)化

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【摘要】：隨著能源互聯(lián)網(wǎng)、熱電聯(lián)產(chǎn)和儲能技術(shù)的日益發(fā)展及電氣化水平的不斷提高,電熱能的生產(chǎn)、傳輸及消耗之間的聯(lián)系日趨緊密,電熱系統(tǒng)集成及統(tǒng)一規(guī)劃已成為發(fā)展必然。本文從電熱能源供應(yīng)側(cè)的角度出發(fā),從微電網(wǎng)內(nèi)儲能及可控微電源調(diào)度策略及電熱能的聯(lián)合調(diào)度兩個方面研究了微電網(wǎng)的運行。通過對電熱能源聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化配置,探索了提升微電網(wǎng)運行靈活性并促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的有效途徑。本文首先在微電網(wǎng)并網(wǎng)運行的環(huán)境下,提出了傳統(tǒng)的電熱能源集成系統(tǒng)的整體架構(gòu)、基本組成及關(guān)鍵要素；結(jié)合電力系統(tǒng)各分布式電源的模型,建立了熱電相關(guān)機(jī)組的等值出力模型及相關(guān)約束關(guān)系；根據(jù)電池儲能和熱儲能系統(tǒng)的相關(guān)運行特性及參數(shù),建立了儲能系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)學(xué)模型,并刻畫了不同充放狀態(tài)下兩類儲能的能量和功率特性。同時,大電網(wǎng)作為微電網(wǎng)的有力支撐,能夠與微電網(wǎng)進(jìn)行實時的電能交互。微電網(wǎng)電熱集成系統(tǒng)的精細(xì)化模型構(gòu)建,為研究電熱集成型微電網(wǎng)的動態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度奠定了理論基礎(chǔ)。其次,在分時電價(Time-of-Use, TOU)及微電網(wǎng)并網(wǎng)運行條件下,為更好地調(diào)度儲能和可調(diào)度型微電源并優(yōu)化微電網(wǎng)購電及售電功率,本文建立了計及附加機(jī)會收益的傳統(tǒng)冷熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Cooling Heat and Power, CCHP)型微電網(wǎng)動態(tài)調(diào)度模型。以一個包含風(fēng)機(jī)、光伏電池、儲能、燃料電池、CCHP系統(tǒng)的并網(wǎng)運行微電網(wǎng)為例,采用基于模擬退火的粒子群算法對調(diào)度模型進(jìn)行動態(tài)尋優(yōu),從而求得調(diào)度周期內(nèi)各微電源的最佳經(jīng)濟(jì)出力,并比較了CCHP系統(tǒng)相對于分產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢。算例分析驗證了所提模型和算法的有效性。仿真結(jié)果表明：在并網(wǎng)運行條件下,計及附加機(jī)會收益的CCHP型微電網(wǎng)調(diào)度模型能夠在能源梯級利用和節(jié)能減排的基礎(chǔ)上,優(yōu)化網(wǎng)內(nèi)各組成部分的出力從而降低微電網(wǎng)的運行成本。最后,在當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展、電熱聯(lián)系日漸緊密及實時電價政策日益普及的環(huán)境下,本文提出了基于電熱聯(lián)合調(diào)度的并網(wǎng)型微電網(wǎng)運行優(yōu)化模型。綜合網(wǎng)內(nèi)儲能特性、電熱負(fù)荷與分布式電源的時序特征,以包含風(fēng)機(jī)、光伏電池、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、電鍋爐、燃料電池和儲能系統(tǒng)的并網(wǎng)型微電網(wǎng)為例,采用GAMS軟件調(diào)用Cplex求解器求得了調(diào)度周期內(nèi)各微電源最佳出力及總運行成本,并與兩種常見電熱調(diào)度方式進(jìn)行結(jié)果比較。此外,本文還針對電熱可靠性差異對微電網(wǎng)運行的影響進(jìn)行了討論分析。通過對北方某地實地微電網(wǎng)算例驗證表明：電熱集成調(diào)度模型能在滿足熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)利用率前提下實現(xiàn)電熱統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度,而合理利用熱電可靠性差異可進(jìn)一步降低微電網(wǎng)運行成本。該模型可為電熱之間能源互聯(lián)及規(guī)劃運營提供參考。本文對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大環(huán)境下儲能運行策略及電熱能互聯(lián)、統(tǒng)一調(diào)度的模型和方法進(jìn)行了初步的探索,希望本文的相關(guān)成果能夠為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展與普及提供行之有效的參考。
【關(guān)鍵詞】：電熱聯(lián)合系統(tǒng) 微電網(wǎng) 附加機(jī)會收益 電熱儲能 冷熱電聯(lián)產(chǎn)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM732
【目錄】：

• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 緒論14-23
• 1.1 課題研究背景與意義14-17
• 1.1.1 論文研究背景14-16
• 1.1.2 論文研究意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述17-22
• 1.2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)及微電網(wǎng)的發(fā)展歷程17-19
• 1.2.2 電熱能源集成系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型19-20
• 1.2.3 含熱電機(jī)組的微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度20-21
• 1.2.4 微電網(wǎng)電熱能源的聯(lián)合調(diào)度21-22
• 1.3 本文的研究思路和主要工作22-23
• 第二章 含電熱聯(lián)合系統(tǒng)的微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與基本模型23-37
• 2.1 引言23-24
• 2.2 微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)及能量流向24-25
• 2.3 微電網(wǎng)各分布式電源數(shù)學(xué)模型及發(fā)電特性25-33
• 2.3.0 光伏電池25-27
• 2.3.1 風(fēng)力發(fā)電27-28
• 2.3.2 CCHP系統(tǒng)28-29
• 2.3.3 燃料電池29-31
• 2.3.4 柴油機(jī)31-32
• 2.3.5 燃?xì)忮仩t32-33
• 2.4 微電網(wǎng)內(nèi)輔助設(shè)備特性及模型33-36
• 2.4.1 空調(diào)機(jī)33
• 2.4.2 電鍋爐33-34
• 2.4.3 儲能系統(tǒng)34-36
• 2.5 小結(jié)36-37
• 第三章 基于附加機(jī)會收益的微電網(wǎng)動態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度37-50
• 3.1 引言37-38
• 3.2 CCHP型微電網(wǎng)動態(tài)調(diào)度模型38-43
• 3.2.1 微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)模型及約束條件38-39
• 3.2.2 微電網(wǎng)附加機(jī)會收益函數(shù)39-42
• 3.2.3 基于模擬退火的粒子群求解算法42-43
• 3.3 算例分析43-48
• 3.3.1 實際CCHP型微電網(wǎng)的相關(guān)參數(shù)43-44
• 3.3.2 典型日CCHP型微電網(wǎng)運行分析44-48
• 3.3.3 CCHP系統(tǒng)節(jié)能減排評估48
• 3.4 小結(jié)48-50
• 第四章 含電熱聯(lián)合系統(tǒng)的微電網(wǎng)運行優(yōu)化50-64
• 4.1 引言50
• 4.2 含電熱聯(lián)合調(diào)度的微電網(wǎng)基本結(jié)構(gòu)50-51
• 4.3 微電網(wǎng)電熱聯(lián)合系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性模型51-54
• 4.3.1 電熱聯(lián)合系統(tǒng)微電網(wǎng)目標(biāo)函數(shù)與約束條件51-53
• 4.3.2 求解算法53-54
• 4.4 算例分析54-61
• 4.4.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)54-56
• 4.4.2 優(yōu)化結(jié)果分析56-61
• 4.5 結(jié)果討論61-63
• 4.5.1 計算復(fù)雜度分析61
• 4.5.2 電熱差異討論61-63
• 4.6 結(jié)論63-64
• 第五章 結(jié)論64-67
• 5.1 本文創(chuàng)新點及主要工作64-66
• 5.2 后期工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-75
• 致謝75-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表77

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7 王t，

本文編號：804749