發(fā)布時(shí)間：2021-07-05 17:33

　　傳統(tǒng)能源系統(tǒng)不考慮多種能源之間的協(xié)同和互補(bǔ),僅對(duì)電、氣、熱中的某種能源進(jìn)行分析和利用。文中采用能量樞紐的概念表示各能源之間的耦合關(guān)系,同時(shí)考慮氣電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的運(yùn)行約束。在實(shí)現(xiàn)各能源間轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移和存儲(chǔ)等協(xié)同工作的基礎(chǔ)上,建立含沼-風(fēng)-光的綜合能源微網(wǎng)優(yōu)化模型,并對(duì)其優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了研究。為保證該模型的可求解性,對(duì)其中的電力系統(tǒng)潮流約束采用二階錐松弛方法,對(duì)氣管網(wǎng)約束進(jìn)行泰勒展開,將原模型轉(zhuǎn)換成凸規(guī)劃模型。在由TEST6節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、6節(jié)點(diǎn)天然氣系統(tǒng)和1臺(tái)沼氣池裝置組成的綜合能源微網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)上進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明,考慮氣電網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的調(diào)度優(yōu)化結(jié)果滿足實(shí)際運(yùn)行要求,且該綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)在可持續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性方面都具有一定的優(yōu)越性。 

【文章來(lái)源】：電網(wǎng)與清潔能源. 2020,36(12)

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

沼氣熱傳導(dǎo)示意圖

圖2展示了含有能量樞紐的沼-風(fēng)-光綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。樞紐中的光伏光熱一體化（photovoltaic thermal,PVT）系統(tǒng)[29-30]能夠吸收太陽(yáng)能產(chǎn)生熱量和電能并直接供應(yīng)電負(fù)荷、熱負(fù)荷；生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)[31-32](combined heat and power,CHP）能夠使沼氣轉(zhuǎn)化為電能，并且產(chǎn)生熱能直接供應(yīng)熱負(fù)荷；樞紐中部分的熱能和電能能夠反饋到沼氣池中，提高沼氣池的溫度從而增加沼氣的產(chǎn)量；整個(gè)能量樞紐通過耦合關(guān)系聯(lián)系起來(lái)，使得風(fēng)、光、沼氣3種能源能夠在CHP、電鍋爐和沼氣爐等裝置下能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)化。由圖2能量樞紐的結(jié)構(gòu)示意圖可推導(dǎo)出其數(shù)學(xué)表達(dá)式如（17）式，式中的Le,Lh,Lg為電、熱、氣負(fù)荷；QW,QPVT,Ebio分別為風(fēng)機(jī)發(fā)電功率、PVT系統(tǒng)產(chǎn)出的總功率與單位時(shí)間沼氣產(chǎn)量；ηPVTe，ηPVTh為PVT系統(tǒng)的發(fā)電與制熱效率；ηCHPe，ηCHPh為CHP的氣轉(zhuǎn)電與氣轉(zhuǎn)熱效率；ηB，ηF分別為電鍋爐和沼氣爐的能量轉(zhuǎn)化效率；qbio為沼氣的熱值；Be,Bh,Vbio分別為儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱裝置的凈輸出電、熱功率及儲(chǔ)氣裝置單位時(shí)間凈輸出量；PB,PF,PCHP分別為電鍋爐、沼氣爐的熱輸出和CHP的電輸出。

本文采用TEST6節(jié)點(diǎn)母線系統(tǒng)和6節(jié)點(diǎn)天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)[35]以及一臺(tái)沼氣池裝置組成的綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)，在孤網(wǎng)運(yùn)行方式下進(jìn)行仿真計(jì)算。該系統(tǒng)中PVT機(jī)組、風(fēng)機(jī)機(jī)組、電鍋爐、CHP和沼氣爐等機(jī)組裝機(jī)容量分別為150 k W、150 k W、200 k W、300k W、200 k W，儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、儲(chǔ)氣裝置容量分別為400k W·h、400 k W·h、400 m3。系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。母線1、母線6處分別接入一臺(tái)PVT和一臺(tái)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)3處配置一臺(tái)沼氣池裝置；節(jié)點(diǎn)1、3、5各配置一臺(tái)電鍋爐，節(jié)點(diǎn)1、3各配置一臺(tái)CHP，節(jié)點(diǎn)3配置一臺(tái)儲(chǔ)氣裝置，節(jié)點(diǎn)6配置一臺(tái)儲(chǔ)電裝置，節(jié)點(diǎn)1～6都裝有一臺(tái)沼氣爐。線路功率限制為50 k W，天然氣管道節(jié)點(diǎn)壓強(qiáng)波動(dòng)范圍為0.344～0.483 MPa，管道流量上限為60 m3/h。模型具體設(shè)備參數(shù)如表1所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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