考虑电/热储能互补协调的综合能源系统优化调度
发布时间：2021-10-06 17:00
针对含储能的综合能源系统优化调度问题,从电/热储能互补协调的角度提出电-热综合能源系统优化调度方法。首先考虑热网储热特性及供能网络电压、温度等节点状态约束,建立综合能源系统模型;然后分析新能源所接的电储能、热电联产所接的热储能、电制热设备所接的热储能三类储能在消纳新能源弃电和电负荷削峰场景下的互补协调关系;在此基础上,建立综合能源系统优化调度模型,通过简化热网模型、引入0-1变量、大M法等方法处理模型中的非线性项,并利用GAMS进行建模求解;最后以IEEE33节点配电网与45节点热网耦合系统为例进行分析。结果表明,电储能和热储能协调运行能有效地消纳新能源弃电量和削减电负荷高峰,实现了多能存储上的优势互补。
【文章来源】：电工技术学报. 2020,35(21)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
优化调度求解流程
本文采用改进IEEE 33节点配电与45节点热网耦合系统为算例进行分析。系统网络结构如图2所示，电网线路参数及负荷分布参见IEEE 33节点配电网标准模型，并将各节点负荷扩大到1.2倍；热网管道长度、直径、摩擦系数及负荷分布等参数参见文献[29]，总负荷为2.78MW。假设由于新能源出力波动原因不允许配电网向主网倒送潮流，规定电网节点电压范围为0.95(pu)～1.05(pu)，热网节点温度范围为45～100℃，系统购电电价为峰段（18:00～21:00)0.75元（/kW·h）、平段（07:00～17:00)0.52元（/kW·h）、谷段（22:00～07:00)0.3元（/kW·h），购气价格为3元/m3，碳交易价格为20元/t，无偿碳排放份额δ取1.68t。惩罚系数kp1、kp2、kp3分别取0.4元/(kW?h)、0.15元/(kW?h)、0.15元/(kW?h)。电力系统和热力系统通过热电联产和电锅炉耦合，设备接入位置如图2所示，设备参数详见表1和表2。两个电储能分别接入风机和光伏所在电节点，作为新能源发电的辅助设备；两个热储能分别接入热电联产和电锅炉所在热节点，作为热源的辅助设备，电/热储能的额定功率、容量等参数见表3。
电负荷、风电、光伏功率曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源互联网中微能源系统储能容量规划及投资效益分析[J]. 李建林,牛萌,周喜超,修晓青,周京华. 电工技术学报. 2020(04)
[2]考虑热能输运动态特性的电–热综合能源系统优化调度方法[J]. 王明军,穆云飞,孟宪君,贾宏杰,王旭东,霍现旭. 电网技术. 2020(01)
[3]考虑不确定性及电/热储能的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法[J]. 雷金勇,郭祚刚,陈聪,袁智勇,马溪原,沈欣炜,孙宏斌. 电力自动化设备. 2019(08)
[4]考虑热电联产调峰主动性的电热协调调度[J]. 周一凡,胡伟,闵勇,董凌,李延和. 电力系统自动化. 2019(19)
[5]冷热电联供系统多元储能及孤岛运行优化调度方法[J]. 陈柏翰,冯伟,孙凯,张承慧,孙波. 电工技术学报. 2019(15)
[6]基于混沌增强烟花算法的多能源系统并网优化调度[J]. 雍静,赵瑾,郇嘉嘉,余梦泽,王晓静. 电网技术. 2019(10)
[7]面向多应用需求的分布式储能优化调度[J]. 甘伟,郭剑波,李相俊,艾小猛,文劲宇. 电网技术. 2019(05)
[8]考虑供热系统建模的综合能源系统最优能流计算方法[J]. 张义志,王小君,和敬涵,高文忠. 电工技术学报. 2019(03)
[9]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)
[10]计及相关性的电-气-热综合能源系统概率最优能量流[J]. 韩佶,苗世洪,李超,段偲默,李姚旺. 电工技术学报. 2019(05)
博士论文
[1]含0-1变量的电力与能源系统优化调度方法研究[D]. 陈鸿琳.华南理工大学 2019
本文编号：3420405
【文章来源】：电工技术学报. 2020,35(21)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
优化调度求解流程
本文采用改进IEEE 33节点配电与45节点热网耦合系统为算例进行分析。系统网络结构如图2所示，电网线路参数及负荷分布参见IEEE 33节点配电网标准模型，并将各节点负荷扩大到1.2倍；热网管道长度、直径、摩擦系数及负荷分布等参数参见文献[29]，总负荷为2.78MW。假设由于新能源出力波动原因不允许配电网向主网倒送潮流，规定电网节点电压范围为0.95(pu)～1.05(pu)，热网节点温度范围为45～100℃，系统购电电价为峰段（18:00～21:00)0.75元（/kW·h）、平段（07:00～17:00)0.52元（/kW·h）、谷段（22:00～07:00)0.3元（/kW·h），购气价格为3元/m3，碳交易价格为20元/t，无偿碳排放份额δ取1.68t。惩罚系数kp1、kp2、kp3分别取0.4元/(kW?h)、0.15元/(kW?h)、0.15元/(kW?h)。电力系统和热力系统通过热电联产和电锅炉耦合，设备接入位置如图2所示，设备参数详见表1和表2。两个电储能分别接入风机和光伏所在电节点，作为新能源发电的辅助设备；两个热储能分别接入热电联产和电锅炉所在热节点，作为热源的辅助设备，电/热储能的额定功率、容量等参数见表3。
电负荷、风电、光伏功率曲线
【参考文献】：
期刊论文
[1]能源互联网中微能源系统储能容量规划及投资效益分析[J]. 李建林,牛萌,周喜超,修晓青,周京华. 电工技术学报. 2020(04)
[2]考虑热能输运动态特性的电–热综合能源系统优化调度方法[J]. 王明军,穆云飞,孟宪君,贾宏杰,王旭东,霍现旭. 电网技术. 2020(01)
[3]考虑不确定性及电/热储能的综合能源系统两阶段规划-运行联合优化方法[J]. 雷金勇,郭祚刚,陈聪,袁智勇,马溪原,沈欣炜,孙宏斌. 电力自动化设备. 2019(08)
[4]考虑热电联产调峰主动性的电热协调调度[J]. 周一凡,胡伟,闵勇,董凌,李延和. 电力系统自动化. 2019(19)
[5]冷热电联供系统多元储能及孤岛运行优化调度方法[J]. 陈柏翰,冯伟,孙凯,张承慧,孙波. 电工技术学报. 2019(15)
[6]基于混沌增强烟花算法的多能源系统并网优化调度[J]. 雍静,赵瑾,郇嘉嘉,余梦泽,王晓静. 电网技术. 2019(10)
[7]面向多应用需求的分布式储能优化调度[J]. 甘伟,郭剑波,李相俊,艾小猛,文劲宇. 电网技术. 2019(05)
[8]考虑供热系统建模的综合能源系统最优能流计算方法[J]. 张义志,王小君,和敬涵,高文忠. 电工技术学报. 2019(03)
[9]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)
[10]计及相关性的电-气-热综合能源系统概率最优能量流[J]. 韩佶,苗世洪,李超,段偲默,李姚旺. 电工技术学报. 2019(05)
博士论文
[1]含0-1变量的电力与能源系统优化调度方法研究[D]. 陈鸿琳.华南理工大学 2019
本文编号：3420405
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