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冷热电联供型微网优化调度研究

李娟  
【摘要】:面对新能源技术的发展和用户用能需求的多样化,能源系统的转型是大势所趋。综合能源系统因可实现能源的梯级利用、多能源协调互补而得到广泛关注。目前,关于综合能源系统的研究多是针对冷热电联供型微网系统的研究,因此,本文针对园区级冷热电联供型微网在并网和孤网两种运行状态下的优化调度进行研究,主要研究内容包括以下几个方面:(1)总结分析了冷热电联供型微网的特点及其架构,结合联供型微网内各种电气设备的特点及其相互关系,建立了包括光伏发电、风力发电、蓄电池、燃气发电机、燃气锅炉、余热吸收式冷温水机、电制冷机、蓄热/蓄冷、水泵等设备的数学模型并给出其约束条件。基于此,从宏观上提出并网和孤网两种运行方式下的优化调度策略。(2)对于并网运行方式下的冷热电联供型微网优化调度方面的研究,以多能源微网经济调度为目标,提出了一种多能流协同优化的并网运行调度方法。建立了一个含有冷、热、电多种能源形式的微网日前经济调度模型,综合不同能源形式的转换效率以及多种供能设备的约束条件,通过粒子群优化算法进行模型求解,确定了多能流协同优化调度方案。算例分析表明建立的模型能够优化各能源出力,显著降低了微网运行成本,验证了模型的有效性和经济性。(3)对于孤网运行方式下的冷热电联供型微网优化调度方面的研究,按照“以电定冷/热”的方式,优先保证重要电负荷的稳定供电,最大限度满足冷/热负荷的供能,以此为原则制定了冷/热/电多能源协调的孤网调度策略。在此调度策略的基础上针对孤网情况下的重要负荷短时独立供电和能源最大化利用问题进行研究。第一个方面,针对孤网下的各储能单元能源最大化利用问题,优化了多储能单元充放电策略;第二个方面,考虑到不同时段冷负荷需求的差异性,提出了联供系统可调度的最小电功率值设置方法。每一部分研究内容分别通过仿真算例验证了其有效性。


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