【摘要】：隨著能源安全和環(huán)境污染問題的矛盾越發(fā)凸顯,綜合能源系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)可再生能源消納和區(qū)域穩(wěn)定供電、供冷、供熱技術(shù)一體化的主要技術(shù)手段,成為了能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了提高可再生能源的消納規(guī)模,充分利用多種能源的耦合性,提高能源利用率,本文從提高系統(tǒng)的穩(wěn)定效益和經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā),圍繞考慮不確定性的綜合能源系統(tǒng)日前優(yōu)化調(diào)度方法展開研究,主要工作如下:(1)針對可再生能源的間歇性、負(fù)荷預(yù)測的波動性、機(jī)組故障的隨機(jī)性等不確定性因素,結(jié)合態(tài)勢感知的風(fēng)險(xiǎn)分析能力,構(gòu)建基于態(tài)勢感知的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型。在模型中,添加了態(tài)勢要素覺察模塊對于不確定性因素的建模與態(tài)勢理解模塊的風(fēng)險(xiǎn)協(xié)調(diào)約束方程,同時將綜合能源系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)用計(jì)入目標(biāo)函數(shù)之中。算例分析驗(yàn)證了該方法的有效性,且兼顧了決策的安全性和經(jīng)濟(jì)性(2)為了便于綜合能源系統(tǒng)的能量流分析、優(yōu)化運(yùn)行、需求側(cè)管理,提出了一種改進(jìn)的能源集線器模型,并對其進(jìn)行了精確的建模,實(shí)現(xiàn)多種能源類型的轉(zhuǎn)化、輸送、存儲、分配功能。再引入不同儲能設(shè)備的參與因子來評價不同設(shè)備對于平抑不確定性波動的能力,構(gòu)建了基于能源集線器的綜合能源系統(tǒng)可調(diào)魯棒日前調(diào)度模型,利用對偶原理將魯棒約束轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)規(guī)劃。通過算例分析了優(yōu)化結(jié)果的多能互補(bǔ)情況、不同儲能設(shè)備的參與因子分布,降低了系統(tǒng)的備用,提高調(diào)度經(jīng)濟(jì)性。(3)在上述研究的基礎(chǔ)上,參與研發(fā)了浙江大學(xué)華南工業(yè)技術(shù)研究院智能電網(wǎng)中心的MI-5000綜合能源管理系統(tǒng),研究了可再生能源預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度的實(shí)際工程應(yīng)用,將光伏出力預(yù)測、負(fù)荷需求預(yù)測、優(yōu)化調(diào)度等研究成果進(jìn)行了工程化的系統(tǒng)模塊實(shí)踐,并對系統(tǒng)的功能架構(gòu)、開發(fā)軟件配置、實(shí)際功能效果進(jìn)行了詳細(xì)的介紹說明。研究成果能夠?yàn)閲鴥?nèi)綜合能源系統(tǒng)的管理控制提供了一種通用有效的手段,提高綜合能源系統(tǒng)的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73;TK01
【圖文】：

態(tài)勢感知過程大致可以分為態(tài)勢要素覺察（ＰｅｒｃｅＰｔｉｏｎ邋）、態(tài)勢理解逡逑（Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎ）、態(tài)勢預(yù)測（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）邋３個階段，基于態(tài)勢感知的綜合能源系逡逑統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度的基本架構(gòu)如圖２．１所示。逡逑廠邐Ｓｉｔｕａｔｉｏｎ邋Ａｗａｒｅｎｅｓｓ逡逑Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ邋邐｜邐＾邋Ｌｅｖｅｌ邋１邐邐＾邋Ｌｅｖｅｌ邋２邐邐＾邋Ｌｅｖｅｌ邋３邐１逡逑ｅｎｅｒｇｙ邋ｓｙｓｔｅｍ邐Ｖ邋＾邋Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ邐Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｏｎ邐Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ邋Ｊ逡逑邐邐邋＼邐邐邐Ｊ邋＼邐邋ｊ邐Ｖ邐－■逡逑邐邋Ａｃｔｉｏｎｓ邐邐邋Ｏｐｅｒａｔｏｒｓ邋＾邐逡逑Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ邐Ｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇ逡逑圖２．１基于態(tài)勢感知的綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度基本架構(gòu)逡逑２．２．１態(tài)勢要素覺察模塊逡逑態(tài)勢要素覺察本意為檢測和獲取被感知對象的重要信息或元素，在實(shí)際綜合逡逑能源系統(tǒng)中主要包括以下幾類信息：①環(huán)境信息：歷史天氣信息，數(shù)字氣象實(shí)況，逡逑區(qū)域微氣象預(yù)測信息，災(zāi)害與極端天氣預(yù)警信息等；②系統(tǒng)實(shí)況監(jiān)測數(shù)據(jù)：可再逡逑生能源出力的波動數(shù)據(jù)，需求側(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)實(shí)時備用容量數(shù)據(jù)，儲能設(shè)備的逡逑充放電數(shù)據(jù)，可控機(jī)組的處理實(shí)況數(shù)據(jù)等；③設(shè)備信息：設(shè)備參數(shù)，可再生能源逡逑檢修計(jì)劃，歷史故障情況，儲能設(shè)備歷史電荷狀態(tài)數(shù)據(jù)等；④風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)逡逑電等可再生能源的預(yù)測出力變化曲線。在整個態(tài)勢感知技術(shù)中，態(tài)勢要素覺察模逡逑塊的數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲是后續(xù)計(jì)算處理的重要基礎(chǔ)。逡逑由于大部分覺察數(shù)據(jù)可以通過實(shí)時ＳＣＡＤＡ、動態(tài)ＰＭＵ、設(shè)備監(jiān)控等技術(shù)來逡逑進(jìn)行統(tǒng)一獲取和整理

２．４．１算例模型逡逑本章算例模型采用國際電網(wǎng)組織（Ｃ１ＧＲＥ）使用的典型丹麥低壓綜合能源系逡逑統(tǒng)模型［４２］，并進(jìn)行了適當(dāng)修改。如圖２．３所示，該系統(tǒng)主要包括３０ＷＦ風(fēng)機(jī)、２０逡逑光伏電池、４０Ａ－Ｆ微型燃?xì)廨啓C(jī)、２５／ＷＴ柴油發(fā)電機(jī)，用戶最大負(fù)荷為１９９逡逑Ａｆｄ，最小負(fù)荷１８．４Ａｆｄ，綜合能源系統(tǒng)與外部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的傳輸容量限值為逡逑８０其中綜合能源系統(tǒng)包含的的分布式電源參數(shù)如圖２．３所示。逡逑１８逡逑

逑決策結(jié)果輸出逡逑圖２．２改進(jìn)遺傳算法流程圖逡逑２．４算例分析逡逑２．４．１算例模型逡逑本章算例模型采用國際電網(wǎng)組織（Ｃ１ＧＲＥ）使用的典型丹麥低壓綜合能源系逡逑統(tǒng)模型［４２］，并進(jìn)行了適當(dāng)修改。如圖２．３所示，該系統(tǒng)主要包括３０ＷＦ風(fēng)機(jī)、２０逡逑光伏電池、４０Ａ－Ｆ微型燃?xì)廨啓C(jī)、２５／ＷＴ柴油發(fā)電機(jī)，用戶最大負(fù)荷為１９９逡逑Ａｆｄ，最小負(fù)荷１８．４Ａｆｄ，綜合能源系統(tǒng)與外部電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的傳輸容量限值為逡逑８０其中綜合能源系統(tǒng)包含的的分布式電源參數(shù)如圖２．３所示。逡逑１８逡逑

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