微型综合能源系统日前调度模型研究

发布时间：2017-09-29 14:17

  本文关键词：微型综合能源系统日前调度模型研究

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【摘要】：当前国际国内的经济形势与能源形势正在发生深刻变化,以新能源技术为代表的能源革命已经拉开序幕。各国从发展清洁能源、应对气候变化、保障能源安全、促进经济增长的需要出发,相继提出智能电网概念,并将其上升为国家战略的重要组成部分。在智能电网基础上发展起来的综合能源系统,涉及多种能源形式,通过信息技术和互联网技术对现有能源系统升级改造,更好地服务用户,提高能源系统综合利用效率,推动能源市场开放,形成新的经济增长点。鉴于微型综合能源系统覆盖范围有限、负荷数量少且模式相对单一,并具备较好的通信平台和信息平台等工程基础,本文围绕微型综合能源系统日前调度模型展开研究,主要工作和研究成果有:1)针对需求侧资源,按照互动负荷的用电特点和用户要求,建立可平移负荷、可削减负荷和可转移负荷等3类互动负荷模型,应用于用户参与互动环境下微电网日前调度,并探讨了用户互动合约的相关内容。所提可平移负荷模型通过01变量和功率分布向量描述,极大地降低模型求解规模;可削减负荷模型考虑互动频次和持续时间;可转移负荷模型考虑可转移时间区间;所提互动负荷模型均为线性,求解不依赖于初值。通过算例验证了所提模型的可行性和有效性。2)热电联产装置是综合能源系统最常见的元件。针对热电联产装置的输出特性,引入了热电联产工作区域分块的凸规划模型,全面覆盖热电联产装置运行区域,灵活调节功率输出;热电联产燃料成本是热电功率输出的非线性函数,热电耦合造成模型收敛困难,为此引入2个辅助功率变量,对燃料成本函数进行热电解耦并分别线性化;建立了微型综合能源系统日前调度的混合整数线性规划模型,通过算例验证了所提模型的有效性和适应性。3)提出了冷热电联供和需求侧资源调度的微型综合能源系统构架;建立了作为冷源的电动热泵和吸收式制冷机的模型,并针对电动热泵制热制冷模式频繁切换的问题,提出了电动热泵切换成本模型;进而建立了微型综合能源系统日前调度的混合整数线性规划模型;通过算例验证了所提模型的有效性。
【关键词】：微型综合能源系统 需求响应模型 热电解耦 电动热泵 混合整数规划模型
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73;TM743
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景与研究意义11-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.2.1 用户互动负荷模型12-13
• 1.2.2 热电联产装置模型13
• 1.2.3 微型综合能源系统13-14
• 1.3 本文主要工作14-15
• 第二章 计及用户侧互动的微电网日前调度15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 参与用户侧互动的负荷线性模型15-19
• 2.2.1 可平移负荷模型15-16
• 2.2.2 可削减负荷模型16-18
• 2.2.3 可转移负荷模型18-19
• 2.3 日前调度模型19-20
• 2.3.1 目标函数19-20
• 2.3.2 约束条件20
• 2.4 算例分析20-26
• 2.4.1 基本数据20-22
• 2.4.2 模型分析22-24
• 2.4.3 对比分析24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 考虑热电联产输出特性及热电解耦的微电网日前调度27-46
• 3.1 引言27
• 3.2 热电联产装置模型27-34
• 3.2.1 热电联产工作区域分块模型27-31
• 3.2.2 燃料成本热电解耦线性模型31-34
• 3.3 储热装置模型34-35
• 3.4 日前调度模型35-36
• 3.4.1 目标函数35
• 3.4.2 约束条件35-36
• 3.5 算例分析36-45
• 3.5.1 基本数据36-38
• 3.5.2 热电解耦线性模型的性能分析38-40
• 3.5.3 热电联产工作区域分块模型性能分析40-42
• 3.5.4 调度结果分析42-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第四章 微型综合能源系统日前调度46-64
• 4.1 引言46
• 4.2 微型综合能源系统46-47
• 4.3 电动热泵模型47-50
• 4.3.1 电动热泵制热制冷原理47-49
• 4.3.2 电动热泵输入输出模型49
• 4.3.3 电动热泵切换成本模型49-50
• 4.4 吸收式制冷机模型50-51
• 4.5 日前调度模型51-52
• 4.5.1 目标函数51
• 4.5.2 约束条件51-52
• 4.6 算例分析52-62
• 4.6.1 基本数据52-54
• 4.6.2 热电解耦线性模型的性能分析54-55
• 4.6.3 热电联产工作区域分块模型性能分析55-57
• 4.6.4 电动热泵切换成本模型分析57-58
• 4.6.5 调度结果分析58-62
• 4.7 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果69-70
• 致谢70-71
• 附件71

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本文编号：942461