【摘要】：為解決由社會(huì)發(fā)展帶來的能源緊缺與環(huán)境保護(hù)之間日益突出的矛盾,研究綠色、安全、低碳、高效的可再生能源發(fā)電技術(shù)是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。然而,可再生能源發(fā)電具有分布性、間歇性、波動(dòng)性、隨機(jī)性,越高滲透率的可再生電源對電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量與可靠性的影響也越大。微電網(wǎng)作為一種將可再生分布式電源接入大電網(wǎng)的有效途徑,同時(shí)能夠保證供電可靠性與靈活性,從而受到廣泛關(guān)注。能量管理是微電網(wǎng)技術(shù)研究的重點(diǎn)之一,對微電網(wǎng)進(jìn)行能量管理,可以使可再生能源得到有效利用,使微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效、可靠的運(yùn)行。本文針對兩種不同級別的微電網(wǎng),研究基于模型預(yù)測控制的微電網(wǎng)能量管理策略,本文的研究主要包括以下方面:1)分析了微電網(wǎng)中分布式電源、儲(chǔ)能、負(fù)荷特性,同時(shí)根據(jù)其物理屬性和控制類型對其分類并建立基本模型。其次,介紹了本文應(yīng)用的模型預(yù)測控制基本原理,并針對目前模型預(yù)測控制在微電網(wǎng)能量管理中存在的問題提出自適應(yīng)改進(jìn),對優(yōu)化周期長的約束進(jìn)行預(yù)處理或軟化;并且根據(jù)微電網(wǎng)中可再生分布式電源的滲透情況對模型預(yù)測控制優(yōu)化中的時(shí)間參數(shù)建立自適應(yīng)模型;同時(shí)根據(jù)歷史輸出預(yù)測值和實(shí)際值之間的偏差建立反饋模型。2)提出基于模型預(yù)測控制的戶用微電網(wǎng)能量管理策略,以戶用微電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo),設(shè)計(jì)了雙層多時(shí)間尺度的能量優(yōu)化,并將模型預(yù)測控制應(yīng)用于日內(nèi)能量優(yōu)化層調(diào)度微電網(wǎng)內(nèi)可控單元。同時(shí)將第二章提出的模型預(yù)測控制自適應(yīng)改進(jìn)方法應(yīng)用于適用的基礎(chǔ)模型,調(diào)整儲(chǔ)能軟約束松弛因子、調(diào)整域的參數(shù)、反饋室內(nèi)溫度誤差。仿真對比了自適應(yīng)改進(jìn)適用的環(huán)境,同時(shí)驗(yàn)證了相比不結(jié)合多時(shí)間尺度或應(yīng)用改進(jìn)前的模型預(yù)測控制進(jìn)行優(yōu)化,該策略可以制定更合理的從大電網(wǎng)購售電計(jì)劃、更充分的利用儲(chǔ)能和可再生能源的出力,進(jìn)而使全局優(yōu)化目標(biāo)更優(yōu)。3)提出基于模型預(yù)測控制的園區(qū)熱電聯(lián)供微電網(wǎng)能量管理策略,統(tǒng)籌社會(huì)效益與園區(qū)效益,在優(yōu)化目標(biāo)中計(jì)及運(yùn)行成本、環(huán)境保護(hù)、用戶舒適度,設(shè)計(jì)雙層多時(shí)間尺度的能量優(yōu)化,并將模型預(yù)測控制應(yīng)用于日內(nèi)能量優(yōu)化層調(diào)度微電網(wǎng)內(nèi)可控單元。同時(shí)針對傳統(tǒng)熱電聯(lián)供微電網(wǎng)中熱電耦合度高的問題提出處理方法,并且根據(jù)第二章提到的改進(jìn)方法軟化儲(chǔ)能和儲(chǔ)熱的約束、針對熱損設(shè)計(jì)反饋校正環(huán)節(jié)。仿真驗(yàn)證了該策略配置的熱電解耦設(shè)備能夠起到降低熱電耦合度的作用,相比不結(jié)合多時(shí)間尺度或應(yīng)用改進(jìn)前的模型預(yù)測控制進(jìn)行優(yōu)化,該策略能夠起到更充分的發(fā)揮儲(chǔ)能及儲(chǔ)熱削峰填谷、提高可再生DG消納率、保證用戶舒適度的作用,進(jìn)而使全局優(yōu)化目標(biāo)更優(yōu)。
【圖文】：

園區(qū)CHP微電網(wǎng)綜合能量流動(dòng)

統(tǒng)園區(qū) CHP 微電網(wǎng)的運(yùn)行方式多為“以熱定電”，較少配置儲(chǔ)熱設(shè)備。關(guān)于CHP 微電網(wǎng)中具有電負(fù)荷、熱負(fù)荷、氣負(fù)荷，其中熱負(fù)荷多為暖氣的循環(huán)熱般是能夠?qū)饽苻D(zhuǎn)化為熱能或電能的負(fù)荷，利用天然氣進(jìn)行補(bǔ)燃的設(shè)備以都屬于氣負(fù)荷。型預(yù)測控制的園區(qū) CHP 微電網(wǎng)能量優(yōu)化模型量優(yōu)化框架出的園區(qū) CHP 微電網(wǎng)的能量優(yōu)化框架與第三章相似，都是分為日前、日內(nèi)，如圖 4-2：源 儲(chǔ) 荷可再生DG電/氣/熱聯(lián)絡(luò)線熱負(fù)荷 電負(fù)荷氣負(fù)荷儲(chǔ)能儲(chǔ)熱CHP機(jī)組
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM711

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本文編號(hào)：2619921