冷热电联供系统控制策略与优化调度研究

发布时间：2017-12-31 09:42

本文关键词：冷热电联供系统控制策略与优化调度研究　出处：《山东大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着当今社会能源短缺和环境污染问题的日趋严重,具有节能、环保优势的分布式供能系统受到了广泛关注。冷热电联供系统基于能量“梯级利用”原理,结合使用余热回收装置极大提高了能源利用效率,可同时为用户提供冷、热、电多种能量形式,已成为分布式供能的主要发展方向。其中,包含多种形式可再生能源,结合储热、储电单元的冷热电联供系统具有重要的研究和实用价值。本课题来源于国家“863”课题“新型高效生物质气内燃发电机研发及冷热电联供示范应用”。本文设计了多微源供能冷热电联供系统,在此基础上完成了各微源控制策略与系统整体经济环保性优化调度研究。论文的主要工作如下：以30kW燃气内燃发电机组为核心,基于示范用户的能量需求分析,在传统冷热电联供系统结构的基础上,加入了光电、光热单元以解决单一供能单元系统的容量配置冗余问题；针对燃气内燃发电机组的电热耦合问题,通过设计储电、储热单元,有效地增强了系统的负荷调整能力。所设计的系统方案适用于多种运行工况,可同时提高系统的可靠性与经济性。通过研究设计MPPT控制和迭代反馈控制,实现光伏发电系统、太阳能集热系统的最大功率输出；针对燃气内燃发电机组,设计了基于转速和电压双闭环的电压频率控制方法,保证系统“离网”运行时的电能质量稳定。针对冷热电联供系统的主要供能、储能单元,建立了相应的优化调度数学模型,综合考虑联供系统经济性和环保性,构造了含运行维护成本和环境效益成本在内的多目标函数。根据系统单元特性,设置了发电容量限制、储能单元容量限制、电热功率平衡等相关约束。针对实际用户负荷数据,在上述目标函数和约束条件下,综合考虑不同电价政策、新能源上网政策及“离网”运行工况,采用遗传算法进行寻优求解,得出五种情况下各微源的最佳运行工况。通过数据分析可知,在分时电价和“并网上网”条件下系统运行维护成本和总成本最低。而相比传统冷热电联供系统及分供系统,本文中所设计的联供系统在优化工况下均具有明显经济性和环保性优势。
[Abstract]:The paper designs a multi - micro - source energy - supply cold - heat electric power supply system , which is based on the energy demand analysis of the traditional cold - heat power supply system , and designs a multi - source energy - supply cold - heat electric power supply system , which can improve the reliability and economy of the system .

【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM61

【参考文献】