微型综合能源系统日前调度模型研究

当前国际国内的经济形势与能源形势正在发生深刻变化,以新能源技术为代表的能源革命已经拉开序幕。各国从发展清洁能源、应对气候变化、保障能源安全、促进经济增长的需要出发,相继提出智能电网概念,并将其上升为国家战略的重要组成部分。在智能电网基础上发展起来的综合能源系统,涉及多种能源形式,通过信息技术和互联网技术对现有能源系统升级改造,更好地服务用户,提高能源系统综合利用效率,推动能源市场开放,形成新的经济增长点。鉴于微型综合能源系统覆盖范围有限、负荷数量少且模式相对单一,并具备较好的通信平台和信息平台等工程基础,本文围绕微型综合能源系统日前调度模型展开研究,主要工作和研究成果有:1)针对需求侧资源,按照互动负荷的用电特点和用户要求,建立可平移负荷、可削减负荷和可转移负荷等3类互动负荷模型,应用于用户参与互动环境下微电网日前调度,并探讨了用户互动合约的相关内容。所提可平移负荷模型通过01变量和功率分布向量描述,极大地降低模型求解规模;可削减负荷模型考虑互动频次和持续时间;可转移负荷模型考虑可转移时间区间;所提互动负荷模型均为线性,求解不依赖于初值。通过算例验证了所提模型的可行性和有效性。2)热电联产装置是综合能源系统最常见的元件。针对热电联产装置的输出特性,引入了热电联产工作区域分块的凸规划模型,全面覆盖热电联产装置运行区域,灵活调节功率输出;热电联产燃料成本是热电功率输出的非线性函数,热电耦合造成模型收敛困难,为此引入2个辅助功率变量,对燃料成本函数进行热电解耦并分别线性化;建立了微型综合能源系统日前调度的混合整数线性规划模型,通过算例验证了所提模型的有效性和适应性。3)提出了冷热电联供和需求侧资源调度的微型综合能源系统构架;建立了作为冷源的电动热泵和吸收式制冷机的模型,并针对电动热泵制热制冷模式频繁切换的问题,提出了电动热泵切换成本模型;进而建立了微型综合能源系统日前调度的混合整数线性规划模型;通过算例验证了所提模型的有效性。