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基于一致性的综合能源系统分布式能量管理方法

郭斌  
【摘要】:随着综合能源系统技术的成熟和广泛应用到配网中,其规模增长,负荷类型增加,市场参与主体多样化,各个市场参与主体之间相互协调就显得尤为重要。本文在社区和区域两个层面,通过分布式能量管理,可以实现综合能源系统综合能源利用效率和整体社会经济效益的提高。首先,以社区综合能源系统为研究对象,提出了一个配备了光热发电系统和热泵装置的产消者能量共享框架。得益于光热发电系统和热泵装置,社区中的产消者具备了 4种角色属性,即电功率(热功率)的生产者(消耗者)。一个关于社区能源互联网的社会福利最大化模型被提出来,其市场参与主体包括光热-热泵产消者、热电联产运营商和配电网运营商。考虑到市场中含有多个参与主体,社会福利最大化模型通过拉格朗日乘子法被解耦成若干个子问题。最终,本文通过一个包含6个建筑产消者的算例验证了算法的有效性。其次,针对区域综合能源系统,能量管理是集成热电能源配电系统的重要组成部分。在本文中,提出了一个基于一致性的能量管理方法来阐述集成热电能源配电系统的分布式优化。首先,本文建立一个社会福利最大化模型。不管是能量源侧和还是负荷需求侧,都参与到市场中来竞争,以追求最大化自己的利益。热电联产机组运行在改进的运行策略上,热负荷和电负荷都参与到了需求响应中。进一步的,该凸优化问题通过拉格朗日乘子方法解耦成4个子问题,刚刚好适合应用一致性算法来求解。一致性算法被改进来求解集成热电能源配电系统的能量管理问题并提高收敛速度。最后,IEEE-33配电系统被重新改进成一个集成热电能源配电网络来验证提出的算法的有效性和效率。


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