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《长沙理工大学》 2015年
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激励冷热电联供系统参与需求侧管理的峰谷定价研究

李献梅  
【摘要】:冷热电联供系统(Combined Cold Heat and Power,CCHP)能同时为用户提供多种形式的能量,实现供冷、供热和供电一体化。具有能源综合利用效率高、污染气体排放少、供能方式灵活等诸多优点,可有效缓解能源危机、减轻环境污染。CCHP系统接入电网运行时,具有既能从电网购电消耗电能,又能售电作为电网电源补充的运行特点,因而可使其在电价激励下有效改善其接入电网母线负荷曲线,积极参与需求侧管理。为分析CCHP系统对固定电价和不同峰谷电价的响应特点,通过以购售电成本、燃料成本、维护成本之和为目标的CCHP系统经济优化调度模型,计算获取不同电价下的优化供能方案,特别是得到了不同的购售电交易计划。而交易计划是改变其接入电网母线负荷曲线的主要因素。选用日负荷率和最小负荷系数作为评价指标,判断CCHP系统响应电价后接入母线负荷曲线性状的改变情况。分别采用固定电价和不同峰谷电价的CCHP系统优化调度仿真结果表明,峰谷电价的实施使CCHP系统经济性得到提高、接入母线负荷曲线性状得到改善,改善的效果随峰谷电价差的增大而增大。该仿真结果为进一步建立合理峰谷定价模型奠定了基础。峰谷电价是激励用户参与削峰填谷的有效措施。由于CCHP系统的调节用能的灵活性特点,针对其制定双向峰谷电价将更为有效。通过基于最小二乘法的误差相对值刻画日负荷与其均值的偏离程度,定义该误差值的变化率作为负荷曲线满意度;比较固定电价和峰谷电价下CCHP系统成本差异,定义CCHP系统满意度。建立CCHP系统与负荷曲线的联合满意度为目标的峰谷定价模型。仿真结果表明,合理地峰谷定价,可促使CCHP系统调整调度方案,获得改善的母线负荷曲线。均衡权重的联合满意度模型所定峰谷电价比不同权重的更能有效激励联供系统调节用能,获得更优的削峰填谷效果。综上,CCHP系统接入电网运行时对峰谷电价有明显的响应,且对不同电价的响应程度不同,通过均衡权重的联合满意度定价模型确定的峰谷电价可有效激励CCHP系统参与需求侧管理,实现电网和联供系统的共赢局面。
【关键词】:冷热电联供 峰谷电价 削峰填谷 日负荷率 最小负荷系数 负荷曲线满意度 冷热电联供系统满意度
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:F426.61;TU83;TM61
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第一章 绪论10-20
  • 1.1 研究背景与意义10-11
  • 1.2 冷热电联供系统概述及发展现状11-16
  • 1.2.1 冷热电联供系统概述11-12
  • 1.2.2 冷热电联供系统的优势12-14
  • 1.2.3 冷热电联供系统国内外发展现状14-16
  • 1.3 冷热电联供优化调度研究现状16-17
  • 1.4 削峰填谷研究现状17-19
  • 1.5 主要研究内容19-20
  • 第二章 冷热电联供系统能量供应及运行策略20-28
  • 2.1 引言20
  • 2.2 联网CCHP系统的能量流程及其运行策略分析20-26
  • 2.2.1 CCHP能量供应流程20-21
  • 2.2.2 CCHP运行策略分析21-26
  • 2.3 联网CCHP系统的运行策略选择26-27
  • 2.4 本章小结27-28
  • 第三章 响应峰谷电价的冷热电联供系统优化调度28-40
  • 3.1 引言28
  • 3.2 响应峰谷电价的CCHP系统优化调度模型28-31
  • 3.2.1 CCHP系统成本模型28-30
  • 3.2.2 约束条件30-31
  • 3.3 接入母线负荷曲线评价指标31-33
  • 3.3.1 接入母线负荷曲线日负荷率31
  • 3.3.2 接入母线负荷曲线最小负荷系数31-33
  • 3.4 算例仿真结果分析33-38
  • 3.4.1 粒子群优化算法33-34
  • 3.4.2 算例与参数34-36
  • 3.4.3 仿真结果及分析36-38
  • 3.5 本章小结38-40
  • 第四章 激励CCHP参与需求侧管理的峰谷定价模型40-53
  • 4.1 引言40
  • 4.2 负荷曲线满意度指标40-43
  • 4.2.1 负荷误差相对值40-42
  • 4.2.2 接入母线负荷曲线满意度42-43
  • 4.3 CCHP系统满意度指标43-45
  • 4.3.1 CCHP经济环保性描述43-45
  • 4.3.2 CCHP系统满意度45
  • 4.4 激励CCHP参与需求侧管理的峰谷定价模型45-47
  • 4.4.1 联合满意度函数46
  • 4.4.2 约束条件46-47
  • 4.5 算例仿真结果分析47-52
  • 4.5.1 算例及参数47-48
  • 4.5.2 算例仿真结果及分析48-52
  • 4.6 本章小结52-53
  • 结论与展望53-55
  • 参考文献55-60
  • 致谢60-61
  • 附录A 攻读硕士期间发表论文及发表专利61-62
  • 附录B 攻读硕士学位期间参加相关课题62

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