计及风光消纳的区域综合能源系统两阶段规划研究

发布时间：2021-02-07 19:40

　　风能、光能等可再生能源作为未来能源供应的主要来源之一得到快速发展,但可再生能源的不确定性使其难以大规模应用,发展受到限制。随各种能源转换技术的不断发展,建立耦合各能源系统的综合能源系统成为可能,为消纳可再生能源提供新的方法。在综合能源系统大规模建设之前,如何合理规划综合能源系统是需要马上解决的问题。对于区域综合能源系统建设中所包含的各种设备,其具有不同的运行特性,对各系统产生不同的影响,探索多类型设备协同规划具有重要的理论价值和实际意义。本文首先分析了综合能源系统所包含的各子系统稳态模型,建立区域综合能源系统顺序潮流算法,以此分析各设备运行对不同系统的影响进行分析。用场景分析法模拟系统中的不确定因素,以设备运营商和全社会两方面收益最大为目标,建立两阶段规划模型。在规划层面,充分考虑设备运营商的各项成本和收益,以全周期净收益最大为目标,站在全社会的角度,以可再生能源渗透率最大为目标;在运行层面,为协同调度不同类型的分布式电源和电转气设备,提出基于灵敏度分析的设备调度策略。在区域综合能源系统模型中进行仿真,采用NSGA-Ⅱ算法进行求解,验证了所提出两目标两阶段规划模型的有效性和优越性。在此... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

论文框架

区域综合能源系统建模与分析11步骤3：由热源节点供热温度计算个节点供热温度。步骤4：判断是否收敛。比较负荷节点供热温度误差是否在允许误差之内。若满足，输出热力系统潮流数据。否则，返回步骤2继续迭代。综合能源系统顺序潮流算法依次计算不同能源系统的潮流。可再生能源以发电形式接入配电网，为方便与运行模型相结合，首先计算电力系统潮流，其次为天然气系统，最后为热力系统。其计算流程如下图所示：图2-1区域综合能源系统顺序潮流算法流程图Fig2-1PowerFlowCalculationofIntegratedEnergySystem2.2含多能源设备的区域综合能源系统运行由IEEE-33节点配电网与5节点热力系统和12节点天然气系统耦合得到综合能源系统。为便于表述，设备接入节点以配电网节点序号表示。在配电网16节点接入额定功率为1MW的PtG设备，配电网17节点接入额定功率1MW的燃气轮机，配电网18节点接入3MW的分散式风电。区域综合能源系统结构如图2-2所示。分步骤启停综合能源系统中的耦合元件，分析分布式可再生能源及耦合元件的接入对综合能源系统的影响。步骤如下：步骤1：假设此时无风，即分布式风电不出力，耦合元件不工作。步骤2：开启燃气轮机，且额定功率工作。步骤3：假设此时有风，分布式风电以1MW功率出力。步骤4：关闭燃气轮机。步骤5：假设此时风力增强，分布式风电满发，即以额定功率3MW出力。步骤6：开启PtG设备，且额定功率工作。

西安理工大学硕士学位论文12图2-2区域综合能源系统结构图Fig2-2GridofIntegratedEnergySystem分步骤在综合能源系统中进行仿真，计算综合能源系统潮流分布，得到电、气、热系统中潮流分布如下：图2-3电力系统节点电压Fig2-3Voltageofpowersystem’sbus(a)节点气压(b)管道流量(a)Buspressure(b)Pipelineflow图2-4天然气系统节点气压和管道流量Fig2-4Pressureandflowofgassystem


本文编号：3022726