考虑用热满意度的虚拟电厂热电联合经济调度

作     者：胡泽斌 

作者单位：长沙理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王进;李炜

授予年度：2020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：虚拟电厂 风电消纳 用热满意度 热负荷需求响应 热电联合调度 热电解耦 

摘      要：随着我国风电迅速发展,风电装机容量不断增加,风电弃风现象也愈发严重,这一问题在“三北地区尤为突出,其主要原因是“三北地区能源结构以传统的煤电机组为主,且大部分是运行模式为“以热定电的热电联产（Combined Heat And Power,CHP）机组,严重压缩了风电并网空间。针对“三北地区风电弃风问题,论文在当前国家鼓励风电参与供热促进风电消纳的背景下,通过虚拟电厂（Virtual Power Plant,VPP）技术克服热电系统相互独立的问题,将多种调度资源纳入统一框架下,对VPP热电联合调度展开研究。论文首先分析了国内外风电发展以及我国弃风现状,并对“三北地区风电消纳研究进行总结,详细阐述了当前国内外VPP热电联合调度以及热负荷需求响应的相关研究,论证通过VPP技术实现热电联合调度促进风电消纳的可行性。在深入研究了 CHP机组热电特性以及VPP热电联合调度框架的基础上,将CHP机组、风电场聚合成VPP,并配置电锅炉和储热罐。以VPP净收益最大化为目标,构建VPP热电联合双阶段经济调度模型,并通过仿真验证所提模型的有效性与合理性。针对CHP机组“热电解耦后发电功率仍受制于供热负荷,调节能力有限的问题,参考电力负荷需求响应,引入激励型热负荷需求响应,使热负荷成为可调度资源。并提出一种对用热方式满意度和用热成本满意度加权考虑的用热综合满意度模型,通过用热综合满意度模型对热负荷需求响应进行约束,充分挖掘用户参与激励型热负荷需求响应的积极性。以VPP净收益最大化构建考虑用热综合满意度的VPP热电联合经济调度模型,仿真结果表明,在满足用户用热的基础上,通过实施激励型热负荷需求响应,可有效促进风电消纳,显著缓解供热负荷对CHP机组发电出力的制约,提高VPP的经济性与调度灵活性。VPP技术为热电联合调度提供了强大的技术支持,随着能源互联网技术的发展,利用VPP技术对多种资源进行联合调度促进风电消纳将有着广阔的应用前景。