基于電熱聯(lián)合調(diào)度的微電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化.pdf

1、隨著能源互聯(lián)網(wǎng)、熱電聯(lián)產(chǎn)和儲(chǔ)能技術(shù)的日益發(fā)展及電氣化水平的不斷提高，電熱能的生產(chǎn)、傳輸及消耗之間的聯(lián)系日趨緊密，電熱系統(tǒng)集成及統(tǒng)一規(guī)劃已成為發(fā)展必然。本文從電熱能源供應(yīng)側(cè)的角度出發(fā)，從微電網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)能及可控微電源調(diào)度策略及電熱能的聯(lián)合調(diào)度兩個(gè)方面研究了微電網(wǎng)的運(yùn)行。通過對(duì)電熱能源聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化配置，探索了提升微電網(wǎng)運(yùn)行靈活性并促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的有效途徑。
　　本文首先在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境下，提出了傳統(tǒng)的電熱能源集成系統(tǒng)的整體架構(gòu)、

2、基本組成及關(guān)鍵要素;結(jié)合電力系統(tǒng)各分布式電源的模型，建立了熱電相關(guān)機(jī)組的等值出力模型及相關(guān)約束關(guān)系;根據(jù)電池儲(chǔ)能和熱儲(chǔ)能系統(tǒng)的相關(guān)運(yùn)行特性及參數(shù)，建立了儲(chǔ)能系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)學(xué)模型，并刻畫了不同充放狀態(tài)下兩類儲(chǔ)能的能量和功率特性。同時(shí)，大電網(wǎng)作為微電網(wǎng)的有力支撐，能夠與微電網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的電能交互。微電網(wǎng)電熱集成系統(tǒng)的精細(xì)化模型構(gòu)建，為研究電熱集成型微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，在分時(shí)電價(jià)(Time-of-Use，TOU)

3、及微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行條件下，為更好地調(diào)度儲(chǔ)能和可調(diào)度型微電源并優(yōu)化微電網(wǎng)購(gòu)電及售電功率，本文建立了計(jì)及附加機(jī)會(huì)收益的傳統(tǒng)冷熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Cooling Heat and Power, CCHP)型微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)度模型。以一個(gè)包含風(fēng)機(jī)、光伏電池、儲(chǔ)能、燃料電池、CCHP系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行微電網(wǎng)為例，采用基于模擬退火的粒子群算法對(duì)調(diào)度模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)尋優(yōu)，從而求得調(diào)度周期內(nèi)各微電源的最佳經(jīng)濟(jì)出力，并比較了CCHP系統(tǒng)相對(duì)于分產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。算

4、例分析驗(yàn)證了所提模型和算法的有效性。仿真結(jié)果表明:在并網(wǎng)運(yùn)行條件下，計(jì)及附加機(jī)會(huì)收益的CCHP型微電網(wǎng)調(diào)度模型能夠在能源梯級(jí)利用和節(jié)能減排的基礎(chǔ)上，優(yōu)化網(wǎng)內(nèi)各組成部分的出力從而降低微電網(wǎng)的運(yùn)行成本。
　　最后，在當(dāng)前能源互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展、電熱聯(lián)系日漸緊密及實(shí)時(shí)電價(jià)政策日益普及的環(huán)境下，本文提出了基于電熱聯(lián)合調(diào)度的并網(wǎng)型微電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化模型。綜合網(wǎng)內(nèi)儲(chǔ)能特性、電熱負(fù)荷與分布式電源的時(shí)序特征，以包含風(fēng)機(jī)、光伏電池、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、電鍋爐、燃

5、料電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)的并網(wǎng)型微電網(wǎng)為例，采用GAMS軟件調(diào)用Cplex求解器求得了調(diào)度周期內(nèi)各微電源最佳出力及總運(yùn)行成本，并與兩種常見電熱調(diào)度方式進(jìn)行結(jié)果比較。此外，本文還針對(duì)電熱可靠性差異對(duì)微電網(wǎng)運(yùn)行的影響進(jìn)行了討論分析。通過對(duì)北方某地實(shí)地微電網(wǎng)算例驗(yàn)證表明:電熱集成調(diào)度模型能在滿足熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)利用率前提下實(shí)現(xiàn)電熱統(tǒng)一協(xié)調(diào)調(diào)度，而合理利用熱電可靠性差異可進(jìn)一步降低微電網(wǎng)運(yùn)行成本。該模型可為電熱之間能源互聯(lián)及規(guī)劃運(yùn)營(yíng)提供參考。
　　本