PDF《含冰蓄冷空调的冷热电联供型微网多时间尺度优化调度》

含冰蓄冷空调的冷热电联供型微网多时间尺度优化调度 程杉1 ,黄天力1 ,魏荣宗1,

2 ( 1.

新能源微电网湖北省协同创新中心( 三峡大学) ,湖北省宜昌市

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0 2;

2.台湾科技大学电子工程系,台湾省台北市

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7 ) 摘要:冷热电联供型微网( C CH P - MG) 对实现能源可持续发展和构建绿色低碳社会具有重要的应 用价值, 而内部复杂的能源结构与设备耦合关系、 可再生能源的消纳和负荷波动的平抑给其优化运 行带来了挑战.文中提出含冰蓄冷空调的 C CH P - MG 多时间尺度优化调度模型, 研究冰蓄冷空调 的不同运行方式对优化调度的影响.日前计划中通过多场景描述可再生能源的不确定性, 侧重于 一个运行优化周期内 C CH P - MG 的经济运行;

日内调度基于日前计划方案, 根据冷热电在不同时 间尺度上的相关性和互补性, 提出考虑冷热负荷变化的双层滚动优化平抑模型, 求解各联供设备的 调整出力.仿真结果表明: 冰蓄冷空调的运行方式关系到 C CH P - MG 的综合效益的提高;

多时间 尺度优化调度模型不仅可以满足用户的冷、 热、 电能的需求, 还能有效平抑日内阶段供需侧随机性 波动, 实现 C CH P - MG 经济及稳定运行. 关键词:微网( 微电网) ;

冰蓄冷空调;

滚动优化;

冷热电联供;

混合整数线性规划 收稿日期:

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修回日期:

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0 7. 上网日期:

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1 5. 国家自然科学基金资助项目(

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0 5 ) .

0 引言 冷热电联供型微网( C CH P - MG) 将不可控的可 再生能源、 可控的发电机组、 储能系统、 燃气轮机等 能源设备和各类负荷形成一个多能源综 合供给系 统, 不仅能提高能源的利用效率, 同时能满足各类能 源负荷需求, 减小环境污染.但是, 风电等可再生能 源发电出力的随机性与不确定性, 以及所采取的各 种接入和平抑技术, 使CCH P - MG 成为一个时间尺 度紧密耦合的复杂系统.而且复杂的多能源结构和 不同能源的调节时间差异, 都加大了 C CH P - MG 运 行和管理 难度.因此, 研究多时间尺度的CCH P - MG 对中国能源可持续利用、 发展绿色低碳社会具 有重要意义[

1 - 2] . 近年, 国内外针对 C CH P - MG 的单元建模、 规划、 能量管理做了一系列具有开拓性的研究, 文献[

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7 ] 在CCH P - MG 设备规划层面给出规划模型, 并通过多目标粒子群算法、 遗传算法、 粒子群算 法以及 L I NGO 软件对模型的多种运行方式进行求 解分析.文献[

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9 ] 考虑微网削峰填谷的作用, 分别 建立计及附加机会收益的 C CH P - MG 动态调度模 型和能源优化调度模型, 采用模拟退火的粒子群优 化算法和 C p l e x对模型进行求解.文献[

1 0 ] 则考虑 C CH P - MG 中的多能流耦合关系与多种储能形式, 建立含分布式电源( D G) 的多能流微网优化模型, 通过Cplex对模型进行求解.文献[

1 1] 提出含新能源、 储能系统及 C CH P系统的区域综合能源联合调 度模型, 通过 C p l e x对模型进行求解.文献[

1 2] 从 能量管理架构角度, 提出一种含主―从博弈的能源 互联网系统分布式能量管理模型, 基于并行分布式 求解方法对多个模型进行求解.上述文献从不同的 角度和设备的规划层面详细研究了 C CH P - MG 的 日前经济调度问题.然而, 日前计划并不能完全反 映可再生能源和多能源负荷的预测误差以及随机性 波动功率对 C CH P - MG 实际运行的影响. 由于风电等间歇性发电预测误差随时间尺度缩 小而减小, 因此, 可以采用 逐步细化 的调度策略, 建立不同时间尺度的 C CH P - MG 运行优化模型, 在 日前阶段基于预测数据制定各联供设备运行计划, 在日内阶段, 基于短期预测将上级遗留的偏差通过 可控 D G 进行功率调整[