PDF《基于能源路由器的用户侧能源互联网规划》

文献[

1 2 ] 对比多种运行方案, 验证网络互济和热电 联产有较高的经济和环境价值.在能源互联网的规 划设计方面, 文献[

1 3 ] 通过分布式光伏发电、 冷热电 三联供、 储能多种能源的协同优化, 改善海淀示范区 用电负荷特性, 减少变电站规划容量;

文献[

1 4 ] 提出 以电能路由器等关键电气装备为核心的能源互联网 体系结构, 同时研究了未来基于电能交换器的配电 网组网形态;

文献[

1 5] 提出狭义能源互联网的优化 控制框架, 搭设校园软硬件试验平台, 验证能源互联 网部分特性. 综上所述, 目前鲜有文献针对能源互联网的规 划建模开展研究, 已有规划研究未充分考虑多个分 布式能源系统之间的互联以及电/热/冷多能流协调 优化运行.针对以上问题, 本文充分考虑多能互补 和网络互济, 研究基于能源路由器的用户侧能源互 联网规划方法, 首先进行能源局域网划分和能源路

0 2 第4 1卷第4期2017年2月2 5日Vol.41N o . 4F e b .

2 5,

2 0

1 7 D O I :

1 0.

7 5

0 0 / A E P S

2 0

1 6

0 8

0 2

0 1

0 h t t p : / / ww w. a e p s G i n f o . c o m 由器选址;

其次以年费用最低为目标, 建立0 G 1混合 整数线性规划模型, 借助商业软件 C p l e x求解, 实现 各能源路由器内设备配置与局域网间电/热网络同 时规划;

最后进行能源局域网内供能路径优化.

1 用户侧能源互联网建模 1.

1 系统结构 用户侧能源互联网包含能量 的生产、 转换、 存储、 传输、 利用五类能量单元.

1 ) 能量生产单元.将一次能源转换为用户所需 冷/热/电负荷的设备, 包括风机(windt u r b i n e , WT) 、 光伏(photovoltaicc e l l , P V) 、 燃气轮机(gasturbine,GT) 、 锅炉( g a sb o i l e r , G B) 等.

2 ) 能量转换单元.实现冷/热/电之间转换的设 备, 包括 溴化锂吸收式制冷机(absorptionc h i l l e r , A C) 、 换热器(heate x c h a n g e r , HE) 、 热泵(heatpump,HP) 和电制冷机( e l e c t r i cc h i l l e r , E C) 等.

3 ) 能量存储单元.分为储电( e l e c t r i cs t o r a g e , E S ) 、 储热( h e a ts t o r a g e , H S) /储冷, 包括蓄电池和 蓄水罐等.

4 ) 能量传输单元. 分为电网(Line) 和热网(Pipe),实现能源路由器与能源局域网内的负荷点 连通, 以及能源路由器之间的互联.

5 ) 能量利用单元.负荷点分为电、 热、 冷三种负 荷. 基于能源路由器, 可以实现多个能源局域网互 联、 能量交换和路由[

1 4 G

1 6] .能源路由器作为构建能 源互联网的核心部件, 可实现电力、 天然气、 风光等 多种能源互联及冷、 热、 电多种能量的生产、 转换和 存储, 并依托先进信息通信、 电力电子等关键技术, 实现能源质量监控和调配、 信息通信保障及维护管 理机制部署等功能[

1 6 ] . 用户侧能源互联网的系统结构如图1所示, 能 源路由器通过电/热网络实现互联, 供冷季热网传输 的热量送达后经吸收式制冷机转化为冷量[

1 1] .能 源路由器内包括能量的生产、 转换与存储单元, 其与 用能单元通过能源局域网内部网络实现连接, 分布 式可再生产能单元就地接入供能母线. 图1 用户侧能源互联网的系统结构图 F i g .

1 S c h e m a t i cd i a g r a mo fE n e r g yI n t e r n e tn e a ru s e r s i d e 本文的研究对象为城市商住混合区, 结合实际 考虑燃气轮机/光伏产电、 锅炉产热、 各能源局域网 与配电网相连, 不考虑与市政热网相连;