含有壓縮空氣儲(chǔ)能的微網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行控制研究.pdf

1、微網(wǎng)能夠有效地將配電網(wǎng)絡(luò)、分布式電源和負(fù)荷融合成一體，是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。微網(wǎng)內(nèi)存在一定比例的可再生能源時(shí)，通常需要配置儲(chǔ)能系統(tǒng)以解耦波動(dòng)的能量供給和剛性的能量需求，提高系統(tǒng)的靈活性，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。壓縮空氣儲(chǔ)能具有較長(zhǎng)的壽命周期、較快的爬坡速度和較短的啟動(dòng)時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)大容量和長(zhǎng)時(shí)間的電能存儲(chǔ)，已經(jīng)成為微網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)中一種新的選擇。本文針對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能和微網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型、容量?jī)?yōu)化及運(yùn)行控制等問題開展了以下工作:

2、　　(1)研究了非補(bǔ)燃式壓縮空氣儲(chǔ)能的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及儲(chǔ)能、釋能的熱力學(xué)過程?？紤]到微網(wǎng)運(yùn)行分析中最為關(guān)注儲(chǔ)能的功率及能量狀態(tài)，以壓縮機(jī)、膨脹機(jī)及儲(chǔ)氣空間三個(gè)主要部件為研究對(duì)象，基于熱力學(xué)分析，建立了適用于微網(wǎng)規(guī)劃與調(diào)度問題分析的壓縮空氣儲(chǔ)能精簡(jiǎn)模型。
　　(2)針對(duì)基于既定策略優(yōu)化微網(wǎng)容量可能造成次優(yōu)解的問題，提出了一種含有壓縮空氣儲(chǔ)能的獨(dú)立微網(wǎng)容量與運(yùn)行雙層優(yōu)化模型。上層優(yōu)化模型以計(jì)及固定成本、可變成本的總成本最小為優(yōu)化目標(biāo)求解容量

3、配置，下層優(yōu)化模型全面考慮了備用容量、機(jī)組爬坡等系統(tǒng)運(yùn)行約束，以包括運(yùn)行成本和環(huán)境治理成本在內(nèi)的可變成本最小為優(yōu)化目標(biāo)求解確定容量配置下的最優(yōu)運(yùn)行方式。與基于既定策略的配置方法對(duì)比表明，本文提出的雙層優(yōu)化模型能夠充分計(jì)及運(yùn)行方式對(duì)容量?jī)?yōu)化的影響，得到更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的配置方案。
　　(3)針對(duì)獨(dú)立微網(wǎng)的電壓頻率控制問題，計(jì)及電力電子接口微源原動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)行了單壓頻控制單元的恒壓頻控制（V/f控制）及多壓頻控制單元的下垂控制，分析