含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)最優(yōu)容量配置與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行研究.pdf

1、微電網(wǎng)作為一種優(yōu)異的可再生能源接入方式，引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，而如何進(jìn)一步提升微電網(wǎng)的可再生能源消納比例是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。為此本文提出，在熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Heat and Power，CHP)型微電網(wǎng)中引入用于消納過(guò)剩風(fēng)電并承擔(dān)部分熱負(fù)荷的熱泵，改變微電網(wǎng)電能與熱能之間的約束關(guān)系，能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。本文制定了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)運(yùn)行策略，并從微電網(wǎng)最優(yōu)容量配置和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)

2、容如下：
　　在熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)中引入熱泵，將減少常規(guī)能源消耗、減少棄風(fēng)量作為出發(fā)點(diǎn)，制定了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)分級(jí)運(yùn)行策略。分析了熱泵在熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)中的作用及其對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行策略的影響，考慮熱泵和風(fēng)電機(jī)組的優(yōu)先調(diào)度權(quán)，在首先滿足用戶冷、熱負(fù)荷的基礎(chǔ)上，在寒暖兩季的工況下制定了相應(yīng)的運(yùn)行策略。
　　針對(duì)冬冷夏熱地區(qū)的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)，建立了容量?jī)?yōu)化配置模型。在運(yùn)行策略的基礎(chǔ)上，區(qū)分寒、暖兩季，以設(shè)備投資成本、運(yùn)行維護(hù)成

3、本、燃料消耗成本和棄風(fēng)懲罰費(fèi)用總費(fèi)用最小為目標(biāo)，并考慮系統(tǒng)供電、供熱可靠性約束，建立了熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)容量?jī)?yōu)化配置模型，采用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行求解。以一年為周期進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明：加入熱泵后，可適當(dāng)減少CHP機(jī)組、鉛酸蓄電池的配置容量，增加風(fēng)電機(jī)組容量。在系統(tǒng)的投資費(fèi)用年值基本不變的情況下，可以大幅度降低系統(tǒng)的燃料成本和棄風(fēng)損失，帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
　　在容量?jī)?yōu)化配置的基礎(chǔ)上，建立了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)短期最優(yōu)經(jīng)

4、濟(jì)運(yùn)行模型。以包含熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組運(yùn)行、開(kāi)機(jī)費(fèi)用、儲(chǔ)能損耗費(fèi)用以及棄風(fēng)損失費(fèi)用的調(diào)度周期內(nèi)總費(fèi)用最小為目標(biāo)建立了最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型，采用混合變異算子的粒子群算法對(duì)模型進(jìn)行求解。以24小時(shí)為調(diào)度周期進(jìn)行算例分析，結(jié)果表明：加入熱泵不僅能減少棄風(fēng)量，還可以減少CHP機(jī)組的燃料消耗，顯著降低微電網(wǎng)調(diào)度周期內(nèi)總費(fèi)用。
　　在最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型的基礎(chǔ)上，分析熱泵能效系數(shù)對(duì)熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的影響。保持微電網(wǎng)其他參數(shù)不變，令熱泵能效系數(shù)在一定