含可再生能源清洁供热的电-热联合系统协调优化研究

摘要

利用可再生能源是世界能源发展的趋势。随着可再生能源装机容量增大其波动性增加，导致弃风、弃光等问题，严重影响可再生能源消纳。为解决可再生能源消纳，在现有的调度体系下，基于电力市场手段的可再生能源弃风、弃光电量交易，利用弃风、弃光电量供热，能有效促进可再生能源消纳，减少煤炭等化石燃料消耗，保护环境。本文对含可控电供热装置的可再生能源供热的电-热联合系统协调优化调度进行研究，以提高可再生能源的消纳程度及电力系统灵活性，具体研究内容如下所示：
　　1、基于可再生能源弃风、弃光的月度交易，提出了电-热联合系统月交易电量的分解方法。考虑到可再生能源出力的波动性和不确定性，本文以减小可再生能源交易电量的偏差为目标，提出一种考虑剩余交易电量和日前弃风、弃光电量的综合分配系数法，根据综合分配系数逐天分解交易电量，用于日前调度计划的安排。
　　2、根据月交易电量分解，进行系统的日前调度计划安排。日前调度中以电供热装置为主要控制对象，建立了电-热联合系统的双层优化调度和控制模型。上层模型的决策者为省级电网的调度部门，以化石能源消耗量最少和系统经济系为原则确定电供热系统的需求响应资源调度方案；下层模型的决策者为电供热控制中心，依据各用户的储热情况，合理调节电供热装置的档位，对其管辖范围内的电供热装置进行调度，并最大化可再生能源的消纳。
　　3、提出了电-热联合系统的在线滚动优化调度模型。根据可再生能源最新的预测出力，以可再生能源、火电以及电供热系统的计划调整量最小和可再生能源消纳最大为目标，建立优化模型。采用遗传算法与粒子群相结合的优化算法对模型进行求解，计算得到了滚动计划各时段不同电厂及电供热系统的最优出力。在减少系统出力调整的情况下，有效的消纳更多可再生能源。
　　本文主要围绕含可再生能源清洁供热的电-热联合系统协调优化进行了研究，提出了考虑可再生能源出力波动性的月交易电量分解方法，以及电-热联合系统的日前和滚动优化调度模型，并通过算例分析验证了本文所提模型的有效性，能有效消促进可再生能源消纳，提高电力系统的灵活性。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

第2章 电-热联合系统中月交易电量的分解

2.1 引言

2.2 交易电量分解模型及求解方法

2.3 算例分析

2.4 本章小结

第3章 电-热联合系统的日前协调优化运行控制策略

3.1 引言

3.2 电热联合系统的系统构架

3.3 省级电网的协调优化调度

3.4 电供热系统的协调优化调度策略

3.5 算例分析

3.6 本章小结

第4章 电-热联合系统中协调优化调度滚动决策模型

4.1 引言

4.2 滚动调度策略

4.3 优化模型

4.5 算例分析

4.6 本章小结

第五章 结论与展望

5.1 主要工作内容和结论

5.2 本文的创新点

5.3 展望

参考文献

致谢

附录A攻读硕士学位期间取得的研究成果