基于能源互联网的多能源统一建模分析

发布时间：2020-03-28 10:28

【摘要】：在世界经济飞速发展的今天,社会进步与能源需求之间的矛盾愈演愈烈。传统能源结构带来的环境问题威胁着人类的生存空间,平衡能源与环境关系,突破社会发展瓶颈,对人类来说已刻不容缓。近年来,以电能为核心,清洁化、环保化的新型能源结构正逐步建立。“能源互联网”的提出,无疑是一条能够解决能源可持续发展的思路,构建具有多能源交流互通能力的能源网络,是解决能源安全、环境污染和气候变化的重大举措,是世界能源发展的必然趋势,是安全、清洁、高效、可持续发展的必由之路。因此,对多能源系统进行建模分析,同时分析不同网络之间的互通能力,并在此基础上针对不同优化目标研究运行控制策略,从而体现出能源互联网的环保性、稳定性和经济性。并且随着P2G技术的出现,可将富余能源转化为甲烷储存,气电网络耦合程度日益加深。本文考虑多能源统一建模分析,研究了电力网络、天然气网络、CCHP网络及P2G系统四种能源网络形式的特性参数及数学模型建立。以及对风光储网络、气电集线器网络和能源中心(Energy Center,EC)的单元结构模型和运行控制策略进行了阐述,建立仿真场景分析总结。本文主要做了以下工作:(1)分析研究多能源系统建模的相关理论知识,包括电力系统(以风能、光能、储能为主的可再生新能源)、天然气系统、CCHP系统(微型燃气轮机、燃气锅炉及中央空调系统)与P2G设备系统的数学模型及特性参数。(2)运用基于GRU的深度学习预测模型,结合相关历史数据建立出预测系统,为分析多能源系统网络结构及控制运行策略提供支撑。(3)分析并构建多能源网络结构。针对风、光能源输出功率的不稳定性和强随机性特点,提出一种以储能系统存电量比和功率平滑参数为目标的复合控制算法。在各种约束条件下,提出气电集线器系统的三种运行模式,包括电负荷优先(ELF)、热负荷优先(HLF)和混和效益优先(HBF)。结合以上两种网络,提出融合P2G系统的EC单元结构模型、数学模型及基本运行策略,深化了多能源互联互通的核心。(4)采用综合指标评估多能源系统。评价指标包括储能系统经济效益指标、风光储系统综合指标、系统经济效益等。经过仿真实验表明多能源系统规划问题具有重大意义且为未来能源互联网发展不可或缺的一部分。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK018

【参考文献】