基于能量樞紐熱電比可調(diào)模型的微能源網(wǎng)雙層優(yōu)化方法.pdf

1、隨著能源問題和環(huán)境保護問題的日益突出，以能源互聯(lián)網(wǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源供給已成為共識。微能源網(wǎng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成單元，對能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。目前，在微能源網(wǎng)優(yōu)化運行相關(guān)的研究中存在以下幾個問題:1）缺乏對能量樞紐（energy hub，EH）內(nèi)熱電聯(lián)產(chǎn)機組熱電比調(diào)節(jié)能力的研究;2）在微能源網(wǎng)優(yōu)化運行方法的研究中，鮮有對于微能源網(wǎng)外層能源優(yōu)化和機組效率優(yōu)化的聯(lián)合優(yōu)化方法;3）缺乏微能源網(wǎng)中綜合需求側(cè)響應(yīng)(integrated

2、 demand response，IDR)的詳細模型。針對上述問題，本文考慮綜合需求側(cè)響應(yīng)場景下，構(gòu)建能量樞紐熱電比可調(diào)模型，綜合二者建立微能源網(wǎng)雙層優(yōu)化方法，具體工作如下:
　　(1)提出了基于熱電比可調(diào)的能量樞紐轉(zhuǎn)換模型。以電力變壓器、熱電比可調(diào)節(jié)的熱電聯(lián)產(chǎn)機組(combined heat and power，CHP)以及燃氣鍋爐組成的能量樞紐為模型基礎(chǔ)，分析了CHP機組熱電比調(diào)節(jié)原理，研究了CHP熱電比調(diào)節(jié)與能量樞紐能源轉(zhuǎn)換

3、的關(guān)系，構(gòu)建了能量樞紐熱電比可調(diào)模型。
　　(2)構(gòu)建了微能源網(wǎng)雙層優(yōu)化模型。在綜合需求側(cè)響應(yīng)的場景下，并基于能量樞紐熱電比可調(diào)模型，考慮經(jīng)濟因素、環(huán)境因素為上層運行目標，機組效率為下層運行目標，構(gòu)建雙層優(yōu)化模型以建立微能源網(wǎng)機組內(nèi)部運行和外部能源分配的內(nèi)外聯(lián)系。采用KKT條件將下層模型轉(zhuǎn)化為帶有平衡約束的約束條件融入上層模型，從而將雙層模型轉(zhuǎn)化為帶有平衡約束的單層非線性優(yōu)化問題，并使用確定性算法進行求解。
　　(3)在綜合

4、需求側(cè)響應(yīng)場景下，首先，將通過轉(zhuǎn)換能源供給種類參與需求響應(yīng)的廣義彈性負荷(generated flexible loads，GFL)進行響應(yīng)建模（熱水加熱存儲裝置），同時構(gòu)建V2G換電站參與綜合需求側(cè)響應(yīng)模型。其次，基于能量樞紐熱電比可調(diào)模型，針對各類響應(yīng)資源，對不同場景中各種響應(yīng)模式的經(jīng)濟性進行了對比分析，并得出了各類響應(yīng)資源的不同響應(yīng)模式適用的工作場景。
　　(4)以商業(yè)負荷為例，分別從能源價格、負荷分配比例以及CHP裝機容量