集成电动汽车的家庭电热综合能源系统负荷调度优化

作     者：王云龙 韩璐 罗树林 吴涛 WANG Yunlong;HAN Lu;LUO Shulin;WU Tao

作者机构：西南石油大学电气信息学院四川成都610500 

出 版 物：《中国电力》 (Electric Power)

年 卷 期：2024年第57卷第5期

页      面：39-49页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51607151)。 

主　　题：热电联产 综合能源系统 PMV 优化调度 经济分析 

摘      要：随着“碳中和“碳达峰等政策的提出,新能源和异质能源的调度优化成为减少碳排放的主要措施。而家庭综合能源系统在能源需求侧占比较大,如何构建合理的家庭能源系统以及实现家庭负荷优化的能量管理成为亟待解决的问题。为了实现家庭电热综合能源系统中负荷的灵活调度,充分考虑电动汽车及异质能源间设备的出力影响,提出了一种集成电转热设备热泵和电动汽车的家用燃料电池热电联产(domestic fuel cell-based combined heat and power,DFCCHP)系统综合优化调度方案。首先,根据家庭用电、用热特征将电、热负荷进行细化分类,引入热舒适度评价指标(predicted mean vote,PMV)进行室内温度的控制,建立负荷模型;其次,引入热泵和电动汽车,建立在分时电价和分时气价下以能源购买费用最小为目标的家庭综合能源系统优化调度模型,并使用Cplex求解器对模型求解;最后,通过仿真验证调度模型的合理性、可行性和环保性,以及热泵和电动汽车对系统经济性的影响。结果表明,在不同天气条件下,热泵和电动汽车的引入可有效减少系统的购能成本与碳排放,所得结论为进一步完善家庭综合能源系统拓扑及负荷优化调度提供了一定的理论分析基础。