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含儲能系統(tǒng)的模塊化區(qū)域用戶級綜合能源系統(tǒng)投資方案分析
日期:2018-08-17   [復制鏈接]
責任編輯:marui 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:分布式電源、儲能電動汽車的大規(guī)模接入為配電網(wǎng)提出了新的挑戰(zhàn),區(qū)域綜合能源電力系統(tǒng)(IEPS)為應對挑戰(zhàn)提供了重要的技術選擇,它打破了現(xiàn)有的電,熱,氣獨立供應模式,成為現(xiàn)代能源開發(fā)利用模式,提高了綜合能效。

 1.研究背景


一方面,能源和設備類型的多樣性、用戶定位和專業(yè)服務需求、 IEPS的復雜性對規(guī)劃方法的通用性和有效性提出了更高的要求;另一方面,設備和系統(tǒng)的建模是IEPS規(guī)劃的基礎,但現(xiàn)有的建模方法不能有效地反映多種能源之間的差異傳輸特性和網(wǎng)絡損耗。因此,需要對IEPS建模和規(guī)劃進行全面而深入的研究。

2主要創(chuàng)新點和先進部分

(1)主要創(chuàng)新點


本文介紹了由仿真模型和優(yōu)化模型組成的雙模塊優(yōu)化規(guī)劃模型,主要貢獻如下:

1) 建立了由仿真模型和優(yōu)化模型組成的雙模塊優(yōu)化規(guī)劃模型;

2) 引入了雙層擴展總線結構,其中內部總線考慮復雜的能量流,例如功率/熱量關系;

3) 采用改進的自適應遺傳算法,優(yōu)化交叉和變異率,避免了傳統(tǒng)遺傳算法的不足。

3研究內容


區(qū)別于傳統(tǒng)的單母線結構,雙母線結構在考慮各能源系統(tǒng)連接方式和耦合關系的基礎上,考慮了各個能源系統(tǒng)內部的網(wǎng)絡約束,該結構能夠充分反映綜合能源系統(tǒng)的運行特性。

 

綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化配置問題是多因素、多維和非線性的問題,難以解決。 本文提出了結合仿真模型和優(yōu)化模型的框架,降低了優(yōu)化問題的復雜性。

基于熱電解耦進行單獨建模和迭代求解,使熱/電系統(tǒng)可以根據(jù)自己的特點單獨建模。 同時,解耦方法可以有效地反映熱傳導特性和電傳輸特性之間的差異,可以有效地降低系統(tǒng)仿真的尺寸和復雜性。


4結果

為驗證本文提出優(yōu)化框架和雙總線結構的正確性,一個實際的IEPS作為算例進行驗證,基于不同容量、類型的設備,分別以投資費用、運行費用和總費用最小為目標函數(shù)進行優(yōu)化。結果表明:本文建立的優(yōu)化規(guī)劃模型能夠有效的解決IEPS規(guī)劃問題,也可以應用于具有大規(guī)模電/熱網(wǎng)絡的復雜IEPS。

 
5結論及后續(xù)研究

1)在本文中,建立了區(qū)域用戶級IEPS的模塊化規(guī)劃框架,仿真和優(yōu)化模型依次進行,以實現(xiàn)最優(yōu)解。

2)提出了一種雙層總線結構仿真方法,可以分別保證電網(wǎng)的快速動態(tài)和熱網(wǎng)的動態(tài)緩慢。 通過充分考慮不同設備之間的耦合關系,還保持了系統(tǒng)組成的靈活性和模擬計算的準確性。

但是本文仍存在問題,需進一步研究,如天然氣網(wǎng)絡和天然氣負荷的不同特性同樣會對IEPS的配置產生影響。

原標題:含儲能系統(tǒng)的模塊化區(qū)域用戶級綜合能源系統(tǒng)投資方案分析

 
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來源:中國電機工程學報
 
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