基于分布式预测控制的智能能源网经济性优化

发布时间：2017-10-16 07:06

  本文关键词：基于分布式预测控制的智能能源网经济性优化

  更多相关文章： 智能能源网 混合整数规划 分布式预测控制

【摘要】：随着社会经济的不断发展与各种分布式能源的引入,为了实现供需互动的双向服务关系,常规电网正在逐渐被智能电网取代。在智能电网蓬勃发展的基础上,人们进一步提出智能能源网这一概念。智能能源网将电力、热力、燃气、储能等资源捆绑在一起,统一解决能源调度的问题。本文以上海中心区域区域智能能源网为例,提出一种基于分布式预测控制的分层递阶优化策略,运用数学规划和分布式预测控制算法优化供冷系统稳态和动态特性,以实现整个智能能源网高效运行。首先,本文描述了智能能源网的结构特点,介绍能源网各主要分布式能源的运行特性和基本控制方法,着重研究常规电制冷机、冰蓄冷系统、风机和冷热电三联供系统。然后,本文结合所研究智能能源网实际情况将稳态调度进行简化,着重研究常规电制冷机与冰蓄冷联合供冷系统调度问题,采用连续变量和整型变量分别描述冷源的制冷功率和启停状态,并且形成一定时间段内以所有冷源所消耗电能价格总和为优化目标的混合整数规划问题,优化各冷源的开启状态及最优功率设定值。单时段与连续时段算例表明,稳态调度策略能够定量地确定各冷机功率分配并实现节费。随后,考虑到各冷机的动态调节特性以及物理约束,为了更好地提高动态性能,设计了一种目标耦合的协调分布式预测控制方法,使用一阶环节加上延时环节来描述冷机的动态特性,在分布式框架下通过滚动优化算法重新优化各冷源的设定值,使得各冷机在动态过程中确保满足总负荷的同时尽可能跟踪最优制冷功率。为了求解该分布式预测控制问题本文制定了一种迭代求解算法,算例仿真表明,本文提出的优化策略显示出良好的动态性能。
【关键词】：智能能源网 混合整数规划 分布式预测控制
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK01
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 智能能源网概述11-13
• 1.2.1 智能能源网的概念11
• 1.2.2 智能能源网的国内外研究概述11-13
• 1.3 智能能源网优化调度概述13-14
• 1.4 本论文主要研究内容14-16
• 第二章 智能能源网内的分布式能源16-40
• 2.1 智能能源网的基本结构16-17
• 2.2 离心式电制冷机组17-21
• 2.2.1 离心式电制冷机结构18-19
• 2.2.2 离心式电制冷机模型19-21
• 2.3 冰蓄冷系统21-24
• 2.3.1 冰蓄冷系统结构21-23
• 2.3.2 冰蓄冷系统运行策略概述23-24
• 2.4 风机24-34
• 2.4.1 主流的风力发电方式24-26
• 2.4.2 鼠笼式异步发电机的机侧变流器模型及控制策略26-32
• 2.4.3 鼠笼式异步发电机的网侧变流器模型及控制策略32-34
• 2.5 冷热电三联供系统34-38
• 2.5.1 三联供系统结构34-36
• 2.5.2 三联供系统控制方法36-38
• 2.6 地源热泵系统和油气两用锅炉38-39
• 2.6.1 地源热泵系统38-39
• 2.6.2 油气两用锅炉39
• 2.7 本章小结39-40
• 第三章 基于混合整数规划的智能能源网稳态调度策略40-57
• 3.1 智能能源网稳态经济优化调度策略设计40-42
• 3.2 联合供冷系统稳态调度算法42-47
• 3.2.1 电制冷机经济模型43
• 3.2.2 蓄冰槽经济模型43-44
• 3.2.3 目标函数44-45
• 3.2.4 约束条件45
• 3.2.5 求解方法45-47
• 3.3 算例仿真47-56
• 3.3.1 电制冷机COP函数拟合47-49
• 3.3.2 单时段算例仿真49-52
• 3.3.3 连续时段算例仿真52-56
• 3.4 本章小结56-57
• 第四章 基于分布式预测控制的智能能源网动态调度策略57-70
• 4.1 分布式预测控制概述57-59
• 4.2 多制冷机供冷系统分布式预测控制设计59-65
• 4.2.1 电制冷机动态模型60-61
• 4.2.2 子系统MPC形式61-63
• 4.2.3 迭代算法63-65
• 4.3 算例分析65-69
• 4.3.1 仿真环境设定65-66
• 4.3.2 仿真结果与分析66-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 结束语70-72
• 5.1 总结70-71
• 5.2 展望71-72
• 参考文献72-75
• 附录75-91
• 致谢91-92
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文92-94

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨速炎;;智能能源网,大幕将启[J];新经济杂志;2010年03期

2 王明俊;;智能能源网展望[J];电网技术;2010年12期

3 穆勇;徐小华;;城市智能能源网发展模式探讨[J];中国电力教育;2011年12期

4 ;观察[J];创新科技;2010年08期

5 文雨;;日建立“妇女能源网”[J];国外核新闻;1993年06期

6 ;智能能源网将全面覆盖水、电、气、热力[J];内蒙古电力技术;2009年06期

7 杨速炎;;“制高点型”的智能能源网[J];上海经济;2010年Z1期

8 周海滨;;中国将首推“智能能源网” 能效至少提高15%[J];中国经济周刊;2010年33期

9 杨速炎;;智能能源网:大幕将启[J];中国外资;2010年02期

10 杨速炎;;智能能源网 大幕将启[J];中国科技投资;2010年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 刘尚余;邓院昌;;中国新能源网数据库的建设与分析[A];中国第六届光伏会议论文集[C];2000年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 黎婧;国际智能能源网标准制定将有中国声音[N];中国煤炭报;2010年

2 早报记者 陈静思;“智能能源网提高能效至少15%”[N];东方早报;2010年

3 武建东;发展智能能源网是构建21世纪新型能源结构的基石[N];东方早报;2010年

4 全国人大代表 正泰集团董事长 南存辉;将发展智能能源网列入规划[N];中国电力报;2011年

5 记者 陈其珏　编辑 王晓华;智能能源网有望拉动万亿投资[N];上海证券报;2009年

6 记者 姜隅琼;21亿欧元入股意大利能源网公司 国网海外并购再下一城[N];上海证券报;2014年

7 陈其珏;新型智能能源网有望覆盖水电气热力[N];中国改革报;2009年

8 记者 孙明泉;我国学者提出“智能能源网”概念[N];光明日报;2010年

9 记者 陈其珏　编辑 邱江;中国“十二五”推智能能源网[N];上海证券报;2009年

10 记者 陈其珏　编辑 王晓华;中国智能能源网计划胎动 产业规模将达万亿[N];上海证券报;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘楚晖;基于分布式预测控制的智能能源网经济性优化[D];上海交通大学;2015年

，

本文编号：1041286