【摘要】：為解決由社會發(fā)展帶來的能源緊缺與環(huán)境保護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)電技術是我國實現(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、波動性、隨機性,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,同時能夠保證供電可靠性與靈活性,從而受到廣泛關注。能量管理是微電網(wǎng)技術研究的重點之一,對微電網(wǎng)進行能量管理,可以使可再生能源得到有效利用,使微電網(wǎng)經(jīng)濟、環(huán)保、高效、可靠的運行。本文針對兩種不同級別的微電網(wǎng),研究基于模型預測控制的微電網(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、儲能、負荷特性,同時根據(jù)其物理屬性和控制類型對其分類并建立基本模型。其次,介紹了本文應用的模型預測控制基本原理,并針對目前模型預測控制在微電網(wǎng)能量管理中存在的問題提出自適應改進,對優(yōu)化周期長的約束進行預處理或軟化;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測控制優(yōu)化中的時間參數(shù)建立自適應模型;同時根據(jù)歷史輸出預測值和實際值之間的偏差建立反饋模型。2)提出基于模型預測控制的戶用微電網(wǎng)能量管理策略,以戶用微電網(wǎng)的運行經(jīng)濟性為優(yōu)化目標,設計了雙層多時間尺度的能量優(yōu)化,并將模型預測控制應用于日內(nèi)能量優(yōu)化層調(diào)度微電網(wǎng)內(nèi)可控單元。同時將第二章提出的模型預測控制自適應改進方法應用于適用的基礎模型,調(diào)整儲能軟約束松弛因子、調(diào)整域的參數(shù)、反饋室內(nèi)溫度誤差。仿真對比了自適應改進適用的環(huán)境,同時驗證了相比不結合多時間尺度或應用改進前的模型預測控制進行優(yōu)化,該策略可以制定更合理的從大電網(wǎng)購售電計劃、更充分的利用儲能和可再生能源的出力,進而使全局優(yōu)化目標更優(yōu)。3)提出基于模型預測控制的園區(qū)熱電聯(lián)供微電網(wǎng)能量管理策略,統(tǒng)籌社會效益與園區(qū)效益,在優(yōu)化目標中計及運行成本、環(huán)境保護、用戶舒適度,設計雙層多時間尺度的能量優(yōu)化,并將模型預測控制應用于日內(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)第二章提到的改進方法軟化儲能和儲熱的約束、針對熱損設計反饋校正環(huán)節(jié)。仿真驗證了該策略配置的熱電解耦設備能夠起到降低熱電耦合度的作用,相比不結合多時間尺度或應用改進前的模型預測控制進行優(yōu)化,該策略能夠起到更充分的發(fā)揮儲能及儲熱削峰填谷、提高可再生DG消納率、保證用戶舒適度的作用,進而使全局優(yōu)化目標更優(yōu)。
【圖文】：

園區(qū)CHP微電網(wǎng)綜合能量流動

統(tǒng)園區(qū) CHP 微電網(wǎng)的運行方式多為“以熱定電”，較少配置儲熱設備。關于CHP 微電網(wǎng)中具有電負荷、熱負荷、氣負荷，其中熱負荷多為暖氣的循環(huán)熱般是能夠?qū)饽苻D(zhuǎn)化為熱能或電能的負荷，利用天然氣進行補燃的設備以都屬于氣負荷。型預測控制的園區(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 荷可再生DG電/氣/熱聯(lián)絡線熱負荷 電負荷氣負荷儲能儲熱CHP機組
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM711

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本文編號：2619921