含冷热电联产的微网经济调度策略研究

摘要

随着全球经济发展的持续增长，人类对于能源的依赖也变得越来越大，化石能源的日益枯竭，使可再生能源的利用得到迅速发展。分布式发电是可再生能源生产的一种组织形式，其直接并网会给大电网的运行带来一些不利因素。作为电力系统生产和消费的一种运行组织形式，微网在可再生电能生产过程中起着重要作用，其经济调度也有别于大电网，需要根据微网的运行特点及微网的特性加以研究解决。
　　在分析微网母线式结构的基础上，建立了包含风力机、光伏阵列、基于微燃机的冷热电联产系统、燃料电池和蓄电池的功率输出模型和经济模型的微网系统，给出了HOMER软件合成全年负荷、风速和光照强度等基础数据的方法。建立了微网经济调度的数学模型和调度策略，包括成本目标函数、维持微网安全稳定运行的电热平衡约束、不等式约束。以总成本作为目标函数，给出将发电成本分别按成本类型和发电单元类型进行分类的两目标和三目标目标函数，在满足微网运行约束条件基础上，研究了微网在冷热电联产系统分别遵循“以热（冷）定电”和“以电定热（冷）”运行方式下的两种经济运行调度策略。
　　通过具体微网算例，对微网运行的冬季典型日负荷和夏季典型日负荷在联产系统分别遵循“以热（冷）定电”和“以电定热（冷）”运行方式下的两种调度策略，运用粒子群算法进行调度优化，运算结果表明给出的微网经济调度策略的有效性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及其意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 微网微源建模

1．2．2 微网经济调度模型

1．2．3 微网经济运行算法

1．3 论文主要研究内容

2．1 微网结构

2．2 微网系统模型

2．2．1 负荷模型

2．2．2 风力发电机组模型

2．2．3 光伏发电模型

2．2．4 基于微燃机的冷热电联产系统模型

2．2．5 燃料电池模型

2．2．6 电网模型

2．2．7 蓄电池储能系统模型

2．3 本章小结

第3章 微网经济运行数学模型及其调度策略

3．1 微网经济运行数学模型

3，1．1 目标函数

3．1．2 约束条件

3．2 粒子群算法

3．2．1 基于粒子群算法的微网经济调度

3．2．2 基于多目标粒子群算法的微网经济调度

3．3 微网经济运行调度策略

3．3．1 联产系统“以热(冷)定电”运行的微网调度策略

3．3．2 联产系统“以电定热(冷)”运行的微网调度策略

3．4 本章小结

第4章 微网算例分析

4．1 算例基础数据分析

4．1．1 微网建模

4．1．2 风光数据

4．1．3 负荷情况

4．1．4 蓄电池全天充放电功率

4．1．5 能源价格

4．1．6 微燃机发电成本

4．1．7 粒子群算法运行适应度函数和参数

4．1．8 优化变量说明

4．2 冬季典型日经济运行优化

4．2．1 冷热电联产系统“以热定电”运行方式策略优化结果

4．2．2 冷热电联产系统“以电定热”运行方式策略优化结果

4．2．3 两种调度策略的比较

4．3 夏季典型日经济运行优化

4．3．1 冷热电联产系统“以冷定电”运行方式策略优化结果

4．3．2 冷热电联产系统“以电定冷”运行方式策略优化结果

4．3．3 两种调度策略的比较

4．4 多目标粒子群算法应用于微网经济调度

4．4．1 运行成本和环境成本两目标优化

4．4．2 微源和电网发电成本三目标优化

4．5 本章小结

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文