冷热电联供型微网中微电源的优化配置研究

发布时间：2017-06-24 17:14

  本文关键词：冷热电联供型微网中微电源的优化配置研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着能源革命的逐步推进,分布式清洁发电、电能替代一次能源的消耗、天然气的合理利用将在其中发挥决定性的作用。冷热电联供以燃气为燃料,包含冷热电联供机组的微网是一种能源利用效率更高、整合分布式能源更加合理的微网形式,目前在国内已经有试点研究,但理论研究任然有待进一步完善,实际应用也有待深度通过实验来验证。以北京海淀北区永丰组团为例,建立了冷热电联供型微网的模型,并进行容量优化配置、微网接入后可靠性评估的研究,为海淀北区冷热电联供型微网的建设提供参考。论文首先以某建筑物为例,将全年分为供热期、过渡期、供冷期三个时间段,进行了详细地经济性分析。结果表明,三联供系统的经济性是非常可观的。然后,针对“以电定热”、“以热定电”两种运行方式,分别研究了最优的容量配置,并进行了对比分析,研究表明“以电定热”运行方式经济性较好,“以热定电”运行方式虽然硬件容量配置较高,但能源浪费率、碳排放等指标均优于“以电定热”。为了更好的优化能源浪费情况,加入了蓄电池储能,应用遗传算法,进一步研究了经济性性最优容量的优化配置。结果表明,蓄电池不但减小了设备容量,而且供能总费用、能源浪费率等指标均有所改善。其次,为评估微网接入配电网之后的供电可靠性,改进了最小割集算法,将微电网简化为备用电源。研究结果表明,DG作为备用电源接入可以极大的改善负荷点可靠性指标,整个系统供电可用率有所提高。但其可靠性提升依赖于开关的快速切换,通过修正配电自动化技术的故障修复时间模型,进一步论证了微网接入系统后的可靠性提升作用。
【关键词】：微网 微电源 冷热电联供 经济性 可靠性
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83;TM61
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 本文研究的主要内容11-12
• 第2章 冷热电联供型微网理论分析12-27
• 2.1 微网及其拓扑结构12-13
• 2.2 冷热电联供型微网13-15
• 2.2.1 冷热电联供型微网13-14
• 2.2.2 冷热电联供机组运行方式14-15
• 2.3 微电源的工作特性15-20
• 2.3.1 光伏15-16
• 2.3.2 蓄电池储能16
• 2.3.3 三联供设备模型16-18
• 2.3.4 经济性比较18-20
• 2.4 微网能源需求平衡20-21
• 2.4.1 用户负荷分类20-21
• 2.4.2 微网用户能源供需平衡21
• 2.5 遗传算法基本原理21-22
• 2.6 配电网可靠性指标及其分析方法22-26
• 2.6.1 可靠性指标22-24
• 2.6.2 配电系统可靠性分析方法24-26
• 2.7 本章小结26-27
• 第3章 冷热电联供系统中微源容量的优化配置27-46
• 3.1 微网算例27-30
• 3.2 屋顶光伏经济性分析30-33
• 3.2.1 海淀北区光照条件31
• 3.2.2 屋顶光伏发电经济性分析参数设置31-32
• 3.2.3 屋顶光伏建设经济效益分析32-33
• 3.3 冷热电联供型微网的硬件配置及目标函数设置33-35
• 3.3.1 系统硬件配置33
• 3.3.2 目标函数配置33-34
• 3.3.3 约束条件34-35
• 3.4 微电源容量优化配置35-45
• 3.4.1 “以电定热”运行方式35-38
• 3.4.2 “以热定电”运行方式38-40
• 3.4.3 带储能装置的“以热定电”运行方式40-44
• 3.4.4 优化结果分析44-45
• 3.5 本章小结45-46
• 第4章 含微网的配电网供电可靠性分析46-56
• 4.1 微网与配电网可靠性分析46-48
• 4.1.1 传统低压配电网可靠性分析47
• 4.1.2 含微网结构的配电网可靠性分析47-48
• 4.2 含微网的配电网可靠性评估48-55
• 4.2.1 最小割集算法修正48-51
• 4.2.2 供电可靠性评估51-53
• 4.2.3 可靠性优化保证53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 结论与展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-61
• 在学期间的研究成果61-62
• 致谢62

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本文编号：478926