综合能源系统中热电联产机组的定容选址

发布时间：2020-07-31 10:10

【摘要】：当前我国正大力发展清洁高效的能源技术,建立能源互联网是我国能源发展的重要战略方向。综合能源系统是能源互联网的典型供能系统,是一种经济、高效的能源利用方式。分布式热电联产系统(CHP)作为综合能源系统中重要的能源转换环节,在综合能源系统中有着重要作用。光伏发电是重要的清洁能源供电形式,大规模光伏发电入网将改变原有电力网络的潮流分布,从而会影响系统的优化运行。在综合能源系统中,各种能源形式之间存在着紧密联系,大规模光伏接入不但对电力网络存在影响,对热力网络、天然气网络也存在影响。本文立足于能源系统之间的联系,并采用遗传算法和细菌觅食算法(GA-BFO)相结合的优化算法,分析了分布式光伏的大量接入对综合能源系统的影响,并从经济运行的角度上,对大规模分布式光伏接入下区域热电联产系统的定容选址问题进行了研究,具体工作如下:首先,本文简单介绍了综合能源系统,建立了综合能源系统的简单模型,并探讨了互联网+智慧能源、智能家居、智慧办公等智慧能源管理模式。并就全球能源互联网、全球能源互联网的综合效益、坚强智能电网三方面进行了介绍。构建起能源广泛互联,彼此紧密联系的观念,为后续探讨大规模分布式光伏接入下对各种能源的影响铺垫基础。然后,就电力负荷的预测问题进行了深入研究。采用改进的支持向量机法和在线-离线联合负荷预测方法,通过仿真模型,验证了所提方法的科学合理性。另外,通过对综合能源系统的科学分析,考虑热力负荷、电力负荷、燃气负荷、光伏发电随机性和它们之间的交互影响,建立大规模分布式光伏接入下热电联产系统在综合能源系统中的定容选址优化模型,并就大规模光伏接入下对其他能源形式的影响进行了简单探讨,优化模型以降低电网的网络损耗为优化目标,考虑能源系统中电网、热网和天然气网络的运行约束,得出面向未来的更为科学的降损节能方法。最后,在假定大规模光伏上网的情况下,基于系统内的能流(电流)分析,通过GA-BFO相结合的优化算法,以平衡大规模光伏入网的波动性和降低网络损耗为目标,在典型城镇模型下进行热电联产机组的定容选址,结果表明:大规模光伏接入可以有效的减少化石能源消耗,对CHP的定容选址可以降低网络损耗,采用GA-BFO比单独采用两者中的任何一种具备更加优良的性能。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM62;TU995
【图文】：

光伏发电,直接转换,光能,电能

综合能源网研究等［６］。逡逑１．邋２．邋２国内外对光伏发电技术的研究现状逡逑（１）光伏发电原理：如图１．１所示。光伏发电主要是由于ＰＮ结的存在，在逡逑ＰＮ结中存在多数载流子：Ｎ＋区的电子和Ｐ区的空穴向对面区域进行扩散，就会逡逑形成如图所示的Ｗ区域，从而会建立电场这种自建电场就会阻止更多的多数逡逑载流子的扩散运动。两边的少数载流子：Ｎ＋区的空穴和Ｐ区的电子对对面的多逡逑数载流子Ｎ＋区的电子和Ｐ区的空穴具有吸引作用，但是由于少数载流子非常少，逡逑吸引能力有限，不能形成持续较大的电流。但是，如图１．１所示？当太阳能逡逑电池板受到太阳能光伏的作用时，就会在电池的内部产生许多的不平衡电子－空穴逡逑对，然后在Ｎ＋区域形成的非平衡空穴（少数载流子）和Ｐ区域形成的非平衡电逡逑

供能方式,热电联产技术,锅炉供热,供能

个电网都暴露在环境中，使得系统的安全性得不到保障，其破坏程度无法估量。逡逑能源电力的安全、高效、经济、可靠的使用一直是人们的追求目标，而随着社会逡逑进步，人类对能源和电力发展提出了更高要求，由于大电网不能弥补其自身所存逡逑在的缺点，分布式供能系统也就应运而生。分布式供能系统综合利用一次能源的逡逑方式使能源综合利用率得到提高，并且降低了单位能耗、削减了污染物的释放，逡逑就地消纳能源使区域电网的稳定性、可靠性和经济性都大大提高，相比与传统的逡逑集中能量供应方式，分布式供能充分弥补了集中供能方式的不足。逡逑就分布式热电联产系统而言，分布式热电联产系统产生电能、热能和冷能，逡逑这些能源都应该优先考虑满足本地用户的使用。分布式供能系统通常与用户通过逡逑自建的小型区域传输网络相连接，典型的如一些住宅小区、校园、医院等。这些逡逑区域需求的用户众多，负荷密度大，通过在用户附近配置分布式能源，供应效率逡逑较高，经济性较强。这种能量传输模式与集中式发电、通过综合调度统一输配电逡逑模式是存在很大差异的。分布式热电联产系统能大大减小能量传输过程中的损耗，逡逑使经济性得到提高。并且由分布式供能系统产生的富余电力还可选择性出售给电逡逑网公司，给距离较远的用户供应能量。逡逑

架构图,能源网,架构

工程硕士学位论文第二章综合能源系统逡逑综合能源包含：可以提供持续能量供应的天然气、煤、油、核能等化石能以提供间歇电力生产的风电、光电、海洋能、生物质能；以及区域内的热等。综合能源系统指在规划设计环节、建设环节和消费环节中对能源的生输、转换、存储和分配等环节进行优化配置和相互协调后形成的生产－供应的一体化系统。它包括能源储存部分（电能存储、燃气存储、热冷能存储等）源转换部分（热电联供（ＣＨＰ）、发电机等），能源供应部分（供热、供电、等），以及配电网或微网中的分布式能源供应和大量用户消耗端共同构成［５９］

【参考文献】