基于合作博弈的综合能源系统优化运行方法

发布时间：2020-08-28 07:55

　　 单一微电网的容量有限,通过组成微电网互联系统,即与相邻微电网分担负荷与共享备用容量,具有增强系统可靠性、扩大供电范围和提高新能源消纳率等效益。然而,现有的研究大多仅针对多微电网的电能进行优化,而忽略了在综合能源市场中,冷、热、气等多种能源同样可以归入广义的需求侧资源范畴并参与到能源交易之中,从而实现综合能源网络的协同优化。为实现能源的清洁高效利用并提高可再生能源的消纳率,本文提出了基于合作博弈的综合能源系统优化运行方法。首先,提出了综合能源系统中多微电网的能量共享结构,各微电网可同时互用电能及热能;其次,对综合能源系统中的基本元件进行详细建模,包含光伏模型、CHP系统模型、储热系统、电力负荷、供热负荷、电、热过网费及与配电网购售电费用等;接着,提出了综合能源系统的合作共享模型,各微电网以联盟效益最大化为目标,联盟内部可互用电能及热能;随后,本文利用基于ADMM的分布式优化算法对该问题优化求解,大大保护了用户信息的私密性;另外,本文采用Shapley值法对联盟中各微电网进行收益分配,保证了分配的公平性。最后,通过实际算例验证了所提模型及方法的有效性。结果表明,在优化过程中,各微电网仅需交换期望交换电功率和期望交换热功率,即可完成优化调度,使系统总运行成本最低,因此保护了各个微电网的隐私。各微电网为降低总体运行成本,在满足自身供能需求的基础上,综合考虑光伏出力、电价、发电成本、用电效用及用热效用对实际电能需求、热能需求、与配电网购售费用、CHP发电量等控制变量进行决策。本文提出的综合能源系统优化方法降低了综合能源系统的总成本,各个微电网的成本也得到降低。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73;TK01;O225

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本文编号：2807309