考虑多能储能和多能互通的区域型分布式能源系统调度优化

发布时间：2021-05-23 23:22

　　当前,化石能源大量使用,能源日益紧缺,污染问题日益加剧。为了解决这一问题,分布式能源应运而生,它是分布在用户侧,充分利用当地资源,通过各种能源转换装置进行多能互补,通过储能装置在时域上对可再生能源进行充分消纳,从而耦合多能流的综合能源系统。区域型分布式能源系统通过多能互通的方式在不同分布式能源系统之间共享能源,随着储能种类和能源互通种类的增多,如何在经济、节能和环保效益的优化目标下,科学有效地制定区域型分布式能源系统的调度方案是当前亟需解决的问题。因此,本文针对区域型分布式能源系统进行研究,并通过调度优化提升综合效益。首先,建立多能储能和多能互通的区域型分布式能源系统调度优化模型,模型以经济性、节能性、环保性为多目标导向,在供给端约束、多能互补约束、多能储能约束、多能互通约束、能量平衡约束下,耦合电热冷三种能流。其次,基于多能储能求解的复杂度,本文使用粒子群算法进行求解,并通过改进粒子学习速度和改进粒子交叉方式,提高前期粒子收敛速度的同时避免后期陷入局部最优。最后,基于算例实验模拟了区域型分布式能源系统的调度优化情况,以对模型和算法的有效性进行验证。研究结果表明,多能储能和多能互通对于... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 分布式能源系统发展和研究现状
        1.2.2 区域型分布式能源系统研究现状
        1.2.3 考虑多能互通的分布式能源系统研究现状
        1.2.4 考虑多能储能的分布式能源系统研究现状
        1.2.5 综合评述
    1.3 研究内容与研究方法
        1.3.1 研究目标和内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 内容安排
第二章 相关理论和方法
    2.1 多目标规划方法
        2.1.1 多目标规划基础理论
        2.1.2 多目标规划求解方法
        2.1.3 赋权法
    2.2 需求响应理论
    2.3 分布式能源系统效益评价方法
    2.4 本章小结
第三章 区域型DES调度优化模型
    3.1 问题描述
        3.1.1 区域型DES结构
        3.1.2 区域型DES调度方式
        3.1.3 多能互补
        3.1.4 多能储能
        3.1.5 多能互通
    3.2 模型构建
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 目标函数
        3.2.3 决策变量
        3.2.4 约束条件
    3.3 本章小结
第四章 区域型DES调度优化算法
    4.1 粒子群算法
    4.2 算法设计
        4.2.1 初始化粒子群
        4.2.2 适应度函数
        4.2.3 粒子群更新
    4.3 算法改进
        4.3.1 改进的粒子学习速度
        4.3.2 改进的粒子交叉方式
    4.4 改进的粒子群算法流程
    4.5 本章小结
第五章 区域型DES算例设计
    5.1 优化对象和实验参数
    5.2 不考虑需求响应的多能储能和多能互通运行优化
        5.2.1 多能储能调配作用
        5.2.2 多能互通调节作用
        5.2.3 供需平衡逐时调度结果
    5.3 考虑需求响应的多能储能和多能互通运行优化
        5.3.1 弹性系数
        5.3.2 需求响应对多能储能容量影响
        5.3.3 需求响应对多能互通量影响
    5.4 优化对比分析
        5.4.1 效益分析
        5.4.2 供能结构分析
        5.4.3 算法有效性分析
    5.5 本章小结
总结和展望
    研究总结
    研究创新点
    研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]含电-热-冷-气负荷的园区综合能源系统经济优化调度研究[J]. 孙强,谢典,聂青云,张立辉,陈倩,陈杰军.  中国电力. 2020(04)
[2]计及需求响应的气电互联虚拟电厂多目标调度优化模型[J]. 张军六,樊伟,谭忠富,鞠立伟,德格吉日夫,杨莘博,孙婧霞.  电力建设. 2020(02)
[3]耦合能量枢纽多区域电—气互联能源系统分布式协同优化调度[J]. 文云峰,瞿小斌,肖友强,袁鹏,赵荣臻.  电力系统自动化. 2019(09)
[4]有可再生能源和电力存储设施并网的智能电网优化用电策略[J]. 陶莉,高岩,朱红波,曹磊.  中国管理科学. 2019(02)
[5]基于多能互补的电/热综合需求响应[J]. 徐航,董树锋,何仲潇,施云辉,王莉,刘育权.  电网技术. 2019(02)
[6]考虑多能互补的区域综合能源系统多种储能优化配置[J]. 熊文,刘育权,苏万煌,郝然,王玥,艾芊.  电力自动化设备. 2019(01)
[7]考虑能源重复转换的综合能源系统经济运行[J]. 冯麒铭,刘继春,杨阳方,谭心怡,尹龙,孙宁杰.  电力建设. 2018(12)
[8]计及电转气精细化模型的综合能源系统鲁棒随机优化调度[J]. 朱兰,王吉,唐陇军,刘伸,黄超.  电网技术. 2019(01)
[9]国内生物质发电现状及应用前景[J]. 刘鑫,马广东,于晶,陈星亮,程玮,姜策文.  科学技术创新. 2018(30)
[10]能源互联微网型多能互补系统的构建与储能模式分析[J]. 门向阳,曹军,王泽森,杜文娟.  中国电机工程学报. 2018(19)

博士论文
[1]需求响应参与清洁能源集成消纳与效益评价模型研究[D]. 鞠立伟.华北电力大学(北京) 2017

硕士论文
[1]改进粒子群算法及其应用研究[D]. 唐娜.合肥工业大学 2016
[2]含多种分布式电源和储能的微网优化运行与管理研究[D]. 徐晓琳.华北电力大学 2013
[3]基于用户的楼宇型分布式供能系统模型研究及评价分析[D]. 陶莉.上海交通大学 2013



本文编号：3203148