面向大型园区供能的冷热电联供型微网优化调度研究

作     者：陈鸿亮 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张俊芳

授予年度：2017年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：冷热电联供 微电网 大型园区 优化调度 并网运行 孤岛运行 

摘      要：园区作为城市能源消耗的聚集场所,考虑将冷热电联供技术与集成新能源发电的微网技术有机结合,面向大型园区规划及建设冷热电联供型微网,是促进园区能源利用方式向精细化、集约化、可持续化发展的有效途径。合理的调度方法是实现园区联供型微网安全、可靠、经济运行的关键,本文针对面向大型园区供能的冷热电联供型微网优化调度进行研究,主要内容包括以下几个方面:(1)构建了园区冷热电联供型微网的电气结构,并给出联供型微网典型供能设备的能量模型,在分析联供型微网能量流动特性的基础上,以一种能量汇集线的方式对联供型微网的能量平衡方程进行描述,为优化调度方法及策略的提出奠定基础。(2)针对并网运行方式下的联供型微网,以园区微网经济运行为目标,提出一种多时间尺度协调优化的调度方法。对于供需稳定的冷/热负荷,以日为周期确定冷热能调度方案,建立了冷热能日前经济调度模型,并利用改进粒子群算法求解模型。对于实时波动的电负荷,以超短时段为周期确定电能调度方案,按可售电与否制定了两种启发式电能实时调度策略,在策略中明确了蓄电池的调控规则以及微电网的调度规则,依据实时运行数据按策略流程确定电能实时调度方案。不同时间尺度的两个调度阶段协调优化,确定园区联供型微网的并网运行调度方案。(3)针对孤岛运行方式下的联供型微网,以保证重要电负荷的供电的同时,最大限度供应冷/热能为目标,提出一种分层实时协调优化的调度方法。以优先满足园区电负荷作为上级调度层,制定了风光储发电系统孤岛运行调度策略,依据调度时段内的净电负荷、蓄电池状态以及燃机功率调整限值,确定电能实时调度方案。以最大限度满足园区冷/热负荷作为下级调度层,按夏冬两季制定了两种冷热电联供系统孤岛运行调度策略,依据调度时段内的冷/热负荷、冷热储能装置的状态以及剩余可调度功率,确定冷热能实时调度方案。两个层面按上下级分层协调优化,确定园区联供型微网的孤岛运行调度方案。(4)以北方某生态城一产业园的联供型微网作为算例进行仿真,结果表明:本文所提出的并网运行调度方法,不仅降低了园区的供能成本,还有益于电网削峰填谷;本文所提出的孤岛运行调度方法,不仅最大可能地保证了园区重要电负荷供电,还最大限度地满足了园区冷/热负荷需求。