基于建筑物热能流分析的沼–风–光孤立微能网优化调度模型
发布时间：2021-07-24 13:41
针对海岛或偏远山区供电、供热/冷的应用场景,提出分布式沼气-风能-太阳能全可再生能源的微能网模型。根据数据拟合得到沼气产率与温度的关系,并结合土壤温波方程建立沼气产率模型。通过对建筑物热传递过程的详细分析,并考虑到空调新风系统对负荷的影响建立了热负荷模型。考虑到风、光和温度等因素的不确定性,提出日前-实时两阶段协调调度模型。算例仿真表明,所提模型真实反映了建筑物热负荷,能够提高系统供能的可靠性和经济效益。
【文章来源】：电网技术. 2020,44(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
沼–风–光微能网结构Fig.1Structureofbiogas-wind-solarmulti-energymicro-grid
??氖夷谕馊却?莨?獭?transferkq为建筑物k的室外向室内传递的热功率；t、wa,ot,k、wa,it,k、int,k分别为室外空气、墙体外表面、墙体内表面、室内空气的温度；wa,o,cvkR、wa,cdkR、wa,i,cvkR分别为室外空气与墙体外表面对流热阻、墙体外表面与内表面传导热阻、墙体内表面与室内空气对流热阻。图3墙体热传递过程示意图Fig.3Schematicdiagramofwallheattransferprocess住宅型建筑物一般有多个楼层和多个房间，使用空调的房间内温度相近，可以看成如图4所示的单个房间，而将其他没开空调的房间视为室外。房间外围护结构包括墙壁、窗户、房顶和地板，当室内和室外有温差时，就会通过外围护结构进行热传导。此外，由于房屋的房顶受太阳照射影响较大，因此考虑屋顶吸收太阳辐射的热量，建筑物等效热电路如图5所示。图4建筑物结构Fig.4Buildingstructure图5建筑物等效热电路Fig.5Equivalentthermalcircuitofbuildings图5中：温度t、int,k等效为热电路中的电压；sunkq为屋顶吸收太阳辐射的热功率，等效为电路中的电流源；wakR、wikR分别为墙壁的总热阻和窗户的总热阻；gkR为室内空气与地下恒温层之间的热阻；r,o,cvkR、r,cdkR、r,i,cvkR为室外空气与屋顶外表面对流热阻、屋顶外表面与内表面传导热阻、屋顶内表面与室内空气对流热阻；g为地下恒温层的温度；a,inC为室内空气的等效热电容。根据图5的电路，可以解得int,k节点的注入电流，即从室外传递到室内的热能功率transferkq为wwr,o,cvrwwritransferinwwrri,wwrginr,o,cv
为室外空气与墙体外表面对流热阻、墙体外表面与内表面传导热阻、墙体内表面与室内空气对流热阻。图3墙体热传递过程示意图Fig.3Schematicdiagramofwallheattransferprocess住宅型建筑物一般有多个楼层和多个房间，使用空调的房间内温度相近，可以看成如图4所示的单个房间，而将其他没开空调的房间视为室外。房间外围护结构包括墙壁、窗户、房顶和地板，当室内和室外有温差时，就会通过外围护结构进行热传导。此外，由于房屋的房顶受太阳照射影响较大，因此考虑屋顶吸收太阳辐射的热量，建筑物等效热电路如图5所示。图4建筑物结构Fig.4Buildingstructure图5建筑物等效热电路Fig.5Equivalentthermalcircuitofbuildings图5中：温度t、int,k等效为热电路中的电压；sunkq为屋顶吸收太阳辐射的热功率，等效为电路中的电流源；wakR、wikR分别为墙壁的总热阻和窗户的总热阻；gkR为室内空气与地下恒温层之间的热阻；r,o,cvkR、r,cdkR、r,i,cvkR为室外空气与屋顶外表面对流热阻、屋顶外表面与内表面传导热阻、屋顶内表面与室内空气对流热阻；g为地下恒温层的温度；a,inC为室内空气的等效热电容。根据图5的电路，可以解得int,k节点的注入电流，即从室外传递到室内的热能功率transferkq为wwr,o,cvrwwritransferinwwrri,wwrginr,o,cv,sunwwrgr()kkkkkktkkkkkktkktkkkkkRRRRRqRRRRRRqRRRR(4)式(4)中，rkR、wwkR、rikR、wakR、wikR可以进一步表示为rr,o,cvr,cdr,i,cvkkkkRRRR(5)
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度[J]. 江岳春,曾诚玉,郇嘉嘉,赵瑾,刘雨晴,吴舒泓. 电力自动化设备. 2019(08)
[2]即插即用能量组织日前负荷概率预测方法[J]. 王玥,张宇帆,李昭昱,艾芊,吕天光. 电网技术. 2019(09)
[3]基于能量枢纽的沼–风–光全可再生能源系统日前–实时两阶段优化调度模型[J]. 冯智慧,吕林,许立雄. 电网技术. 2019(09)
[4]含换电船舶电能输运航路的远洋海岛群混合电能传输网络规划[J]. 汪致洵,林湘宁,刘畅,丁苏阳,李卓,李正天,陈哲,赵波. 中国电机工程学报. 2019(12)
[5]基于数值特性聚类的日前光伏出力预测误差分布模型[J]. 赵书强,张婷婷,李志伟,李东旭,许晓艳,刘金山. 电力系统自动化. 2019(13)
[6]基于机会约束规划的楼宇综合能源系统经济调度[J]. 张宇帆,艾芊,郝然,孙树敏,林琳,袁帅. 电网技术. 2019(01)
[7]独立海岛微网分布式电源容量优化设计[J]. 黎嘉明,郑雪阳,艾小猛,文劲宇,孙树敏,李广磊. 电工技术学报. 2016(10)
[8]含有海水抽蓄电站的海岛微网优化调度[J]. 范刘洋,汪可友,李国杰,石文辉,刘晓娟. 电网技术. 2016(02)
本文编号：3300758
【文章来源】：电网技术. 2020,44(07)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
沼–风–光微能网结构Fig.1Structureofbiogas-wind-solarmulti-energymicro-grid
??氖夷谕馊却?莨?獭?transferkq为建筑物k的室外向室内传递的热功率；t、wa,ot,k、wa,it,k、int,k分别为室外空气、墙体外表面、墙体内表面、室内空气的温度；wa,o,cvkR、wa,cdkR、wa,i,cvkR分别为室外空气与墙体外表面对流热阻、墙体外表面与内表面传导热阻、墙体内表面与室内空气对流热阻。图3墙体热传递过程示意图Fig.3Schematicdiagramofwallheattransferprocess住宅型建筑物一般有多个楼层和多个房间，使用空调的房间内温度相近，可以看成如图4所示的单个房间，而将其他没开空调的房间视为室外。房间外围护结构包括墙壁、窗户、房顶和地板，当室内和室外有温差时，就会通过外围护结构进行热传导。此外，由于房屋的房顶受太阳照射影响较大，因此考虑屋顶吸收太阳辐射的热量，建筑物等效热电路如图5所示。图4建筑物结构Fig.4Buildingstructure图5建筑物等效热电路Fig.5Equivalentthermalcircuitofbuildings图5中：温度t、int,k等效为热电路中的电压；sunkq为屋顶吸收太阳辐射的热功率，等效为电路中的电流源；wakR、wikR分别为墙壁的总热阻和窗户的总热阻；gkR为室内空气与地下恒温层之间的热阻；r,o,cvkR、r,cdkR、r,i,cvkR为室外空气与屋顶外表面对流热阻、屋顶外表面与内表面传导热阻、屋顶内表面与室内空气对流热阻；g为地下恒温层的温度；a,inC为室内空气的等效热电容。根据图5的电路，可以解得int,k节点的注入电流，即从室外传递到室内的热能功率transferkq为wwr,o,cvrwwritransferinwwrri,wwrginr,o,cv
为室外空气与墙体外表面对流热阻、墙体外表面与内表面传导热阻、墙体内表面与室内空气对流热阻。图3墙体热传递过程示意图Fig.3Schematicdiagramofwallheattransferprocess住宅型建筑物一般有多个楼层和多个房间，使用空调的房间内温度相近，可以看成如图4所示的单个房间，而将其他没开空调的房间视为室外。房间外围护结构包括墙壁、窗户、房顶和地板，当室内和室外有温差时，就会通过外围护结构进行热传导。此外，由于房屋的房顶受太阳照射影响较大，因此考虑屋顶吸收太阳辐射的热量，建筑物等效热电路如图5所示。图4建筑物结构Fig.4Buildingstructure图5建筑物等效热电路Fig.5Equivalentthermalcircuitofbuildings图5中：温度t、int,k等效为热电路中的电压；sunkq为屋顶吸收太阳辐射的热功率，等效为电路中的电流源；wakR、wikR分别为墙壁的总热阻和窗户的总热阻；gkR为室内空气与地下恒温层之间的热阻；r,o,cvkR、r,cdkR、r,i,cvkR为室外空气与屋顶外表面对流热阻、屋顶外表面与内表面传导热阻、屋顶内表面与室内空气对流热阻；g为地下恒温层的温度；a,inC为室内空气的等效热电容。根据图5的电路，可以解得int,k节点的注入电流，即从室外传递到室内的热能功率transferkq为wwr,o,cvrwwritransferinwwrri,wwrginr,o,cv,sunwwrgr()kkkkkktkkkkkktkktkkkkkRRRRRqRRRRRRqRRRR(4)式(4)中，rkR、wwkR、rikR、wakR、wikR可以进一步表示为rr,o,cvr,cdr,i,cvkkkkRRRR(5)
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及人体舒适度和柔性负荷的综合能源协同优化调度[J]. 江岳春,曾诚玉,郇嘉嘉,赵瑾,刘雨晴,吴舒泓. 电力自动化设备. 2019(08)
[2]即插即用能量组织日前负荷概率预测方法[J]. 王玥,张宇帆,李昭昱,艾芊,吕天光. 电网技术. 2019(09)
[3]基于能量枢纽的沼–风–光全可再生能源系统日前–实时两阶段优化调度模型[J]. 冯智慧,吕林,许立雄. 电网技术. 2019(09)
[4]含换电船舶电能输运航路的远洋海岛群混合电能传输网络规划[J]. 汪致洵,林湘宁,刘畅,丁苏阳,李卓,李正天,陈哲,赵波. 中国电机工程学报. 2019(12)
[5]基于数值特性聚类的日前光伏出力预测误差分布模型[J]. 赵书强,张婷婷,李志伟,李东旭,许晓艳,刘金山. 电力系统自动化. 2019(13)
[6]基于机会约束规划的楼宇综合能源系统经济调度[J]. 张宇帆,艾芊,郝然,孙树敏,林琳,袁帅. 电网技术. 2019(01)
[7]独立海岛微网分布式电源容量优化设计[J]. 黎嘉明,郑雪阳,艾小猛,文劲宇,孙树敏,李广磊. 电工技术学报. 2016(10)
[8]含有海水抽蓄电站的海岛微网优化调度[J]. 范刘洋,汪可友,李国杰,石文辉,刘晓娟. 电网技术. 2016(02)
本文编号：3300758
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