基于多目标水循环算法的冷热电联供优化调度研究

发布时间：2022-10-09 17:24

　　能源作为一个国家的战略储备资源,是经济发展的物质基础,是人民生活的重要保障。当今社会,能源紧缺、环境污染以及气候变化是制约世界经济和社会可持续发展的重要因素,所以节能和环保是我国发展的重中之重。冷热电联供系统作为能源互联网的重要组成部分,运行时依托天然气为主要燃料,在供应电力的同时还能够提供热负荷和冷负荷,阶梯式利用能量。近几年冷热电联供系统飞速发展,究其原因,就是因为它能灵活调度冷、热和电负荷,达到节约能源和提高系统经济性的目的。不仅如此,冷热电联供系统也能由可再生能源驱动,减少污染物的排放,缓解环境问题。本文研究了分布式能源与冷热电联供系统的结构,分别对各种分布式能源以及冷热电联供系统的各个机组进行数学建模,针对系统的运行成本建立了含分布式能源的优化模型。水循环（Water Cycle Algorithm）算法是基于大自然中的水的循环过程,提出的一种为了解决含约束的工程问题的算法。目前,WCA算法已在多个方面得到应用,比如函数优化、机械工程优化等。并且,在优化这些方面的问题时,相比于其他算法,WCA算法往往能够得出更好的结果,展现了其良好的寻优能力。因此,将WCA算法应用于较复杂的... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 CCHP系统研究现状
        1.2.2 优化调度问题研究现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 CCHP系统结构和数学模型
    2.1 CCHP系统结构
    2.2 能源设备的数学模型
        2.2.1 太阳能光伏模型
        2.2.2 风力发电机模型
        2.2.3 蓄电池模型
        2.2.4 燃气轮机模型
        2.2.5 余热锅炉模型
        2.2.6 燃气锅炉模型
        2.2.7 太阳能光热模型
    2.3 能量转换设备数学模型
        2.3.1 电力制冷机模型
        2.3.2 吸收式制冷机模型
        2.3.3 换热器模型
    2.4 本章小结
第3章 多目标水循环算法基本原理
    3.1 水循环算法
        3.1.1 降雨初始化
        3.1.2 汇流更新
        3.1.3 蒸发与降水
        3.1.4 水循环算法计算流程
    3.2 多目标水循环算法
        3.2.1 Pareto最优
        3.2.2 拥挤距离机制
        3.2.3 多目标水循环算法计算流程
    3.3 本章小结
第4章 CCHP系统优化调度模型求解
    4.1 CCHP系统优化调度模型
        4.1.1 数学模型
        4.1.2 目标函数
        4.1.3 约束条件
    4.2 基础数据及模型参数
    4.3 算例优化结果与分析
        4.3.1 夏季典型日结果与分析
        4.3.2 冬季典型日结果与分析
        4.3.3 算法性能对比分析
    4.4 本章小结
第5章 多目标CCHP系统优化调度模型求解
    5.1 多目标CCHP系统调度模型
        5.1.1 数学模型
        5.1.2 目标函数
        5.1.3 约束条件
        5.1.4 基于需求响应的实时电价模型
    5.2 模糊数学方法
    5.3 基础数据及模型参数
    5.4 算例优化结果分析
        5.4.1 Pareto解集
        5.4.2 基于分时电价的模型结果分析
        5.4.3 基于实时电价的模型结果分析
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 工作展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]面向居民需求响应的售电公司势博弈分布式优化策略[J]. 涂京,周明,李庚银,栾开宁.  中国电机工程学报. 2020(02)
[2]考虑多时间尺度不确定性耦合影响的风光储微电网系统储能容量协同优化[J]. 谢鹏,蔡泽祥,刘平,李晓华,张勇军,孙宇嫣.  中国电机工程学报. 2019(24)
[3]多功率曲线协整度约束下的源-荷-储优化协整模型[J]. 周任军,石亮缘,汤吉鸿,宋军英,许福鹿,方绍凤.  中国电机工程学报. 2019(12)
[4]计及需求响应柔性调节的分布鲁棒DG优化配置[J]. 贺帅佳,高红均,刘俊勇,刘友波,王家怡,向月.  中国电机工程学报. 2019(08)
[5]考虑储能电站服务的冷热电多微网系统优化经济调度[J]. 吴盛军,刘建坤,周前,汪成根,陈哲.  电力系统自动化. 2019(10)
[6]考虑需求响应复杂不确定性的电–气互联系统动态概率能流计算[J]. 曾博,胡强,刘裕,刘文霞.  中国电机工程学报. 2020(04)
[7]全球能源需求特点与形势[J]. 王蕾,裴庆冰.  中国能源. 2018(09)
[8]Initiative Optimization Operation Strategy and Multi-objective Energy Management Method for Combined Cooling Heating and Power[J]. Feng Zhao,Chenghui Zhang,Bo Sun.  IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2016(04)
[9]多能源互补的分布式冷热电联产系统理论与方法研究[J]. 金红光,隋军,徐聪,郑丹星,史琳.  中国电机工程学报. 2016(12)
[10]基于Hessian内点法的微型能源网日前冷热电联供经济优化调度[J]. 徐青山,曾艾东,王凯,蒋菱.  电网技术. 2016(06)

博士论文
[1]分布式冷热电联供系统全工况特性与主动调控机理及方法[D]. 陈强.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014

硕士论文
[1]可再生能源冷热电联供系统的运行优化策略研究[D]. 匡冀源.山东大学 2019
[2]可再生能源冷热电联供系统两级优化设计研究[D]. 张立志.山东大学 2019
[3]主动配电网下的冷热电联供型多微网优化配置研究[D]. 陈燿圣.华南理工大学 2019



本文编号：3689048