【摘 要】
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随着社会经济的飞速发展和工业化进程的不断加快,能源短缺与环境污染问题日益严峻。冷热电联供型(Combined Cooling,Heating and Power,CCHP)微网是当下管理分布式电源以及实现多种能量分级利用的最好自治系统之一,受到广泛关注。随着综合能源的不断推进,综合需求响应(Integrated Demand Respond,IDR)顺应时代发展被提出。IDR全面考虑了用户侧多种能
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随着社会经济的飞速发展和工业化进程的不断加快,能源短缺与环境污染问题日益严峻。冷热电联供型(Combined Cooling,Heating and Power,CCHP)微网是当下管理分布式电源以及实现多种能量分级利用的最好自治系统之一,受到广泛关注。随着综合能源的不断推进,综合需求响应(Integrated Demand Respond,IDR)顺应时代发展被提出。IDR全面考虑了用户侧多种能量需求,深度发掘用户需求侧的响应能力。在CCHP微网用户侧考虑IDR,可以有效减少系统运行成本,提高能源利用率。将多个CCHP微网接入主动配电网后,能够提升可再生能源的渗透率和配电网的经济安全性。但多个CCHP微网的接入对配电网的优化调度带来新的挑战,使系统的经济优化调度更加复杂。本文主要研究含CCHP微网的主动配电网的经济优化调度问题,主要工作如下:(1)首先介绍了CCHP微网的供能结构,CCHP微网主要包括电源类设备、辅助供能类设备、储能类设备。然后对各类设备搭建其相应的数学模型,为后续开展优化调度研究奠定基础。(2)建立了一种考虑IDR的CCHP微网经济优化调度模型。该模型在CCHP微网用户侧考虑IDR,同时采用机会约束规划(Chance Constrained Programming,CCP)方法应对微网中可再生能源出力和冷、热、电预测负荷的不确定性。仿真结果表明,在CCHP微网用户侧考虑IDR可以有效减少微网的运行成本。通过采用CCP方法应对可再生能源出力和冷、热、电预测负荷的不确定性,CCHP微网的供能可靠性提高,但会增加其运行成本。(3)建立了一种含考虑IDR的CCHP微网的主动配电网的集中式优化调度模型。该模型研究CCHP微网接入主动配电网后系统的优化调度问题。运用集中式方法对系统进行建模,将配网和微网看成一个主体构建相应的目标函数,同时在CCHP微网用户侧考虑IDR,采用CCP方法应对微网内可再生能源出力和冷、热、电预测负荷的不确定性。集中式优化模型将系统总运行成本最少作为优化目标,在微网和配网共同的运行约束条件下,调用Cplex求解器求解模型。仿真结果表明,主动配电网的机组出力随负荷变化而变化,电功率达到平衡。各CCHP微网能够达到冷、热、电功率平衡,没有出现弃冷、弃热、弃电现象。(4)建立了一种含考虑IDR的CCHP微网的主动配电网的分布式优化调度模型。该模型运用分布式方法对系统进行建模,将配网和微网看成独立的个体分别搭建优化调度模型,同时在CCHP微网用户侧考虑IDR,采用CCP方法应对微网内可再生能源出力和冷、热、电预测负荷的不确定性。然后运用目标级联分析法求解所建立的模型。最后采用与集中式模型相同算例背景验证,仿真表明,通过目标级联分析法求解模型时,在同一精度下,分布式模型与集中式模型的成本几乎一致。与此同时,运用分布式方法求解模型时,无需交互大量的通信信息,能够有效保护配网和微网作为独立个体各自的隐私。
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