电—气—热混合供能系统优化研究

发布时间：2017-07-28 17:05

  本文关键词：电—气—热混合供能系统优化研究

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【摘要】：多能源混合供能是由单一供能向能源互联网发展的重要过渡。在以往大多数的研究中,多能源混合供能以热电联产和冷-热-电联产为主要研究方向,而电-气-热混合供能目前还处于初步研究阶段。本文以优化电-气-热混合供能系统为目的,以电力、热力网络潮流为主,结合供能时消耗的固体燃料及天然气成本,建立相应的运行成本目标函数,通过优化算法对所建立的算例进行求解,并分析了各个模块的最优调度问题。本文首先分析各单元模块的动态特性并建立了与之相应的数学模型,包括光伏发电模型,风力发电模型,电、热储能模型,微燃气轮机模型,燃料电池模型,燃气锅炉模型,电锅炉模型。此外,根据电/热力负荷预测曲线的峰谷特性建立了合理的电费费率结构。其次,在考虑功率平衡及各单元出力限制的基础上,建立了以运行成本为目标函数的数学模型,其中包括电厂发电成本,燃料电池运行成本,微汽轮机运行成本,燃气轮机运行成本,电锅炉运行成本,分布式发电(光伏发电和风力发电)收益。然后,通过改进的遗传算法对文中所建目标函数进行优化,改进的遗传算法主要针对机组运行状态进行了约束,避免了为优化运行成本而产生的启停次数过多。最后,以IEEE14节点馈线图为基础建立电-气-热混合供能算例,并对优化数据进行了分析。输出的优化结果包括各单元最优出力及最小运行成本,其结果验证了混合供能的可行性。
【关键词】：混合供能 热电联产 能源互联网 运行优化
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM61
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-15
• 主要符号表15-16
• 1 绪论16-25
• 1.1 问题提出与研究意义16-21
• 1.1.1 世界能源现状16-18
• 1.1.2 电-气-热混合供能的提出18-20
• 1.1.3 课题研究意义20-21
• 1.2 国内外研究动态21-24
• 1.3 本文主要研究思路与内容24-25
• 2 电-气-热混合供能系统各单元数学模型25-39
• 2.1 电-气-热混合供能系统结构25-26
• 2.2 分布式发电模型26-29
• 2.2.1 光伏发电26-28
• 2.2.2 风力发电28-29
• 2.3 储能系统数学模型29-31
• 2.3.1 电储能设备数学模型29-30
• 2.3.2 热储能设备数学模型30-31
• 2.4 微燃气轮机数学模型31-33
• 2.5 电锅炉数学模型33-34
• 2.6 燃料电池数学模型34-35
• 2.7 燃气锅炉数学模型35
• 2.8 电/热力负荷模型35-36
• 2.9 电费费率结构36-38
• 2.10 本章小结38-39
• 3 电-气-热混合供能系统经济性分析39-49
• 3.1 电-气-热混合供能系统目标函数39-42
• 3.2 电-气-热混合供能系统约束条件42-47
• 3.2.1 电/热功率平衡约束42-43
• 3.2.2 网络潮流约束43
• 3.2.3 储能设备约束43-45
• 3.2.4 容量约束45
• 3.2.5 单元模块运行约束45-47
• 3.3 本章小结47-49
• 4 电-气-热混合供能系统优化分析49-66
• 4.1 电-气-热混合供能系统算例概述49-51
• 4.2 电-气-热混合供能算法研究51-55
• 4.3 电-气-热混合供能系统优化结果分析55-65
• 4.4 本章小结65-66
• 5 结论与展望66-68
• 5.1 结论66
• 5.2 创新点摘要66-67
• 5.3 展望67-68
• 参考文献68-73
• 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75-76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭宇航;胡博;万凌云;谢开贵;杨贺钧;沈玉明;;含热泵的热电联产型微电网短期最优经济运行[J];电力系统自动化;2015年14期

2 李正茂;张峰;梁军;，

本文编号：585072