考虑共享储能与综合需求响应的多区域多能流耦合系统优化调度研究

作     者：马康超 

作者单位：西安理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张刚;锁军

授予年度：2023年

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

主      题：多区域多能流耦合系统 共享储能 综合需求响应 优化调度 

摘      要：为应对化石能源匮乏和环境保护的双重压力,电力系统正向多源协同与互联互济的方向发展,多区域多能流耦合系统逐渐成为能源领域的关键元素。共享储能和综合需求响应凭借高效的协调能力和灵活调节能力,成为耦合系统的重要调节手段。因此本文为提高耦合系统运行经济性,挖掘需求资源响应潜力,建立了共享储能和综合需求响应数学模型,对多区域多能流耦合系统优化调度方案展开研究。(1)多区域多能流耦合系统模型构建。首先,建立单个区域多能流耦合系统架构,根据能量转换设备运行特性建立其数学模型;其次,基于能源集线器原理构建耦合系统能流拓扑,引入9个调度因子建立能量耦合矩阵;最后,将多个区域子系统互联,建立多区域多能流耦合系统数学模型,为后续考虑共享储能与综合需求响应的研究奠定理论基础。(2)考虑共享储能的多区域多能流耦合系统优化调度研究。为更好地发挥储能系统运行潜力,减少储能资源的浪费,首先,根据共享储能概念建立了相应的服务模式和数学模型。在此基础上构建了考虑共享储能的多区域多能流耦合系统优化调度模型,并采用遗传算法进行求解。仿真结果表明,该模型可有效降低系统运行成本、减轻电网负荷,提高系统运行的经济性和灵活性。(3)考虑综合需求响应与共享储能的多区域多能流耦合系统优化调度研究。首先,根据综合需求响应概念建立其数学模型;其次,为了深入挖掘需求侧资源以提升系统运行经济性和灵活性,建立考虑共享储能与综合需求响应的多区域多能流耦合系统优化调度模型。通过算例仿真验证了该模型能够实现多区域多能流耦合系统之间多能互补、灵活调节,挖掘灵活性资源的响应潜力,降低系统负荷峰谷差和运行成本。