计及可调度负荷的多能互补冷热电联供系统协同优化运行研究
发布时间：2022-01-26 01:19
能源和环境问题已成为未来全球可持续发展的关键挑战。冷热电联供系统因其采用的余热回收技术和能源梯级利用原理所带来的环境效益受到越来越多的关注研究。将风能、光能等可再生能源接入冷热电联供系统,构建多能互补冷热电联供系统,可以实现多能源优势互补,更大限度的实现节能环保的目标。本文对多能互补冷热电联供系统结构分析、系统建模、优化运行等问题开展了一系列研究,提出了多能互补冷热电联供系统协同优化策略,可以综合考虑系统供能侧和用能侧,更好地实现源、荷匹配,提升系统的性能。本文的主要研究内容如下:首先,分析了多能互补冷热电联供系统的结构,给出了系统在制冷和制热两种工况下的结构和能量流图,并据此建立系统能量流模型;分析了系统中不同设备的工作特性,对系统的核心供能设备内燃发电机组建立了全工况模型,建立了光伏发电系统和风力发电系统两种可再生能源供能设备数学模型,给出了补充供能设备在制冷和制热两种模式下的数学模型;对智能用电设备的特性进行了分析,建立了基于智能用电装置启停控制的可调度电负荷模型;根据室内外温度的关系,建立了基于室内温度控制的可调度冷、热负荷模型,基于以上建立的可调度电、冷、热负荷模型,可以在不...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１８年世界各国或地区对一次能源消费增长的贡献??国际能源署（１ＥＡ）的数据显示，我国建筑能耗比重在３０％左右，建筑负荷??
山东大学硕士学位论文??第２章系统结构与设备建模??２．１引言??良好的结构和准确的模型是系统优化运行的前提。本章首先介绍了国内主要??能源供应形式（分供式系统），然后分析了一个Ｍｕｌｔｉ－Ｅｎｅｒｇｙ?ＣＣＨＰ系统的主要??结构，根据系统运行的工作原理和制冷、制热两种工作模式，分析了系统的冷能、??热能、电能三种能量流，在此基础上，针对不同设备的特性，对系统主要设备进??行建模。最后，利用ＤＲ策略，通过对智能电器设备的启停时间进行控制，建立??可调度电负荷模型，利用房屋室内外温度关系，建立可调度的冷、热负荷模型，??从而实现系统多类型负荷的需求侧管理。??２．２分供式系统结构??目前在中国，分供式（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ?Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，?ＳＰ）系统仍为居民建筑物能源??供应的主要形式。在ＳＰ系统中，系统所需电能从电网购买，以满足建筑用户电??力负荷需求；用户所需冷负荷采用电制冷机（空调）制冷满足；锅炉制热用以满??足热负荷。本文选取ＳＰ系统作为本文研究系统和协同优化方法的性能参照系统，??通过与ＳＰ系统相比，以联供系统相较于ＳＰ系统性能提升量作为系统考核指标。??ＳＰ系统的结构和能量流图如图２－１所示。??电网?一，一?．＿．｜＿．＿．＿．＿．卜??电制冷机??？?＾???１?荷??Ｆｂ?Ｑｓｐ??天然气??？锅炉??？?????？???？今?１?■?■?？??燃料流?电力能量流?热能量流?冷能量流??图２－１分供式（ＳＰ）系统结构和能量流图??８??
山东大学硕士学位论文??（开始）?开始）???＊??＾??初始化种群?初始化种群??Ｉ??ｉ???计算适应度＜?１?评价种群个体并保留最优个体＜—???ｉ???￣￣ｔｚ￣?｜选择、交叉、变异??选择?????Ｉ把父代精＾个体加入丨??—±—?丨新＃群??交叉?｜??评价新种群个体???ｊｒ??????变异??＊???￣￣－ｎ?１?删除最差个体恢复种群规模??输出最优个体?输出最优个体??＾?Ｉ?Ｊ?１、??（结束）?Ｃ棘）??图３－１?ＧＡ流程图?图３－２精英保留ＧＡ流程图??ＧＡ模拟自然界的进化过程实现算法求解。算法首先对可能存在的解寻找合??适的编码方案，用随机数初始化一个种群，这些编码代表种群中个体。然后，通??过适应性函数计算个体适应度，并判断是否满足终止条件，如果满足，输出对应??的最有个体，求解结束；如果不满足终止条件，利用算法中的选择、交叉、变异??三种进化算子，产生新的个体，并计算适应度，然后进行终止条件的判断，重复??上述过程，直至满足终止准则，结束算法。??本文根据实际模型求解的需求，选择精英保留遗传算法作为本文求解算法，??其算法流程图如图３－２所示。精英保留ＧＡ在标准的ＧＡ中增加“精英保留”策??略，可以在进化过程中直接将种群精英个体保留到下一代而不需要经过进化算子??操作，可以确保算法求解是全局收敛的。??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于需求响应的分时电价主从博弈建模与仿真研究[J]. 胡鹏,艾欣,张朔,潘玺安. 电网技术. 2020(02)
[2]多能互补分布式能源系统容量配置和优化运行研究现状[J]. 崔琼,黄磊,舒杰,王浩,吴昌宏. 新能源进展. 2019(03)
[3]国内分布式能源发展现状与应用前景[J]. 向楠,李鹏,张雪芹,许凯. 科技资讯. 2019(18)
[4]居民用户参与电网调峰激励机制及优化用电策略研究[J]. 涂京,周明,宋旭帆,栾开宁,李庚银. 电网技术. 2019(02)
[5]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[6]计及需求侧响应和热/电耦合的微网能源优化规划[J]. 宋阳阳,王艳松,衣京波. 电网技术. 2018(11)
[7]丹麦分布式能源发展之路[J]. Preben Maegaard. 风能. 2018(07)
[8]分布式热电联产系统规划设计理念与方法探析[J]. 任洪波,徐佩佩,吴琼. 电网技术. 2018(03)
[9]日本分布式能源互联网应用现状及其对中国的启示[J]. 任洪波,杨涛,吴琼,高伟俊. 中外能源. 2017(12)
[10]电力市场中的灵活调节服务:基本概念、均衡模型与研究方向[J]. 郭鸿业,陈启鑫,夏清,邹鹏. 中国电机工程学报. 2017(11)
硕士论文
[1]分布式能源集成供能系统研究[D]. 李博彤.华北电力大学(北京) 2017
本文编号：3609524
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１?２０１８年世界各国或地区对一次能源消费增长的贡献??国际能源署（１ＥＡ）的数据显示，我国建筑能耗比重在３０％左右，建筑负荷??
山东大学硕士学位论文??第２章系统结构与设备建模??２．１引言??良好的结构和准确的模型是系统优化运行的前提。本章首先介绍了国内主要??能源供应形式（分供式系统），然后分析了一个Ｍｕｌｔｉ－Ｅｎｅｒｇｙ?ＣＣＨＰ系统的主要??结构，根据系统运行的工作原理和制冷、制热两种工作模式，分析了系统的冷能、??热能、电能三种能量流，在此基础上，针对不同设备的特性，对系统主要设备进??行建模。最后，利用ＤＲ策略，通过对智能电器设备的启停时间进行控制，建立??可调度电负荷模型，利用房屋室内外温度关系，建立可调度的冷、热负荷模型，??从而实现系统多类型负荷的需求侧管理。??２．２分供式系统结构??目前在中国，分供式（Ｓｅｐａｒａｔｅｄ?Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，?ＳＰ）系统仍为居民建筑物能源??供应的主要形式。在ＳＰ系统中，系统所需电能从电网购买，以满足建筑用户电??力负荷需求；用户所需冷负荷采用电制冷机（空调）制冷满足；锅炉制热用以满??足热负荷。本文选取ＳＰ系统作为本文研究系统和协同优化方法的性能参照系统，??通过与ＳＰ系统相比，以联供系统相较于ＳＰ系统性能提升量作为系统考核指标。??ＳＰ系统的结构和能量流图如图２－１所示。??电网?一，一?．＿．｜＿．＿．＿．＿．卜??电制冷机??？?＾???１?荷??Ｆｂ?Ｑｓｐ??天然气??？锅炉??？?????？???？今?１?■?■?？??燃料流?电力能量流?热能量流?冷能量流??图２－１分供式（ＳＰ）系统结构和能量流图??８??
山东大学硕士学位论文??（开始）?开始）???＊??＾??初始化种群?初始化种群??Ｉ??ｉ???计算适应度＜?１?评价种群个体并保留最优个体＜—???ｉ???￣￣ｔｚ￣?｜选择、交叉、变异??选择?????Ｉ把父代精＾个体加入丨??—±—?丨新＃群??交叉?｜??评价新种群个体???ｊｒ??????变异??＊???￣￣－ｎ?１?删除最差个体恢复种群规模??输出最优个体?输出最优个体??＾?Ｉ?Ｊ?１、??（结束）?Ｃ棘）??图３－１?ＧＡ流程图?图３－２精英保留ＧＡ流程图??ＧＡ模拟自然界的进化过程实现算法求解。算法首先对可能存在的解寻找合??适的编码方案，用随机数初始化一个种群，这些编码代表种群中个体。然后，通??过适应性函数计算个体适应度，并判断是否满足终止条件，如果满足，输出对应??的最有个体，求解结束；如果不满足终止条件，利用算法中的选择、交叉、变异??三种进化算子，产生新的个体，并计算适应度，然后进行终止条件的判断，重复??上述过程，直至满足终止准则，结束算法。??本文根据实际模型求解的需求，选择精英保留遗传算法作为本文求解算法，??其算法流程图如图３－２所示。精英保留ＧＡ在标准的ＧＡ中增加“精英保留”策??略，可以在进化过程中直接将种群精英个体保留到下一代而不需要经过进化算子??操作，可以确保算法求解是全局收敛的。??２４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于需求响应的分时电价主从博弈建模与仿真研究[J]. 胡鹏,艾欣,张朔,潘玺安. 电网技术. 2020(02)
[2]多能互补分布式能源系统容量配置和优化运行研究现状[J]. 崔琼,黄磊,舒杰,王浩,吴昌宏. 新能源进展. 2019(03)
[3]国内分布式能源发展现状与应用前景[J]. 向楠,李鹏,张雪芹,许凯. 科技资讯. 2019(18)
[4]居民用户参与电网调峰激励机制及优化用电策略研究[J]. 涂京,周明,宋旭帆,栾开宁,李庚银. 电网技术. 2019(02)
[5]2018中国建筑能耗研究报告[J]. 建筑. 2019(02)
[6]计及需求侧响应和热/电耦合的微网能源优化规划[J]. 宋阳阳,王艳松,衣京波. 电网技术. 2018(11)
[7]丹麦分布式能源发展之路[J]. Preben Maegaard. 风能. 2018(07)
[8]分布式热电联产系统规划设计理念与方法探析[J]. 任洪波,徐佩佩,吴琼. 电网技术. 2018(03)
[9]日本分布式能源互联网应用现状及其对中国的启示[J]. 任洪波,杨涛,吴琼,高伟俊. 中外能源. 2017(12)
[10]电力市场中的灵活调节服务:基本概念、均衡模型与研究方向[J]. 郭鸿业,陈启鑫,夏清,邹鹏. 中国电机工程学报. 2017(11)
硕士论文
[1]分布式能源集成供能系统研究[D]. 李博彤.华北电力大学(北京) 2017
本文编号：3609524
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