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基于需求响应的热电联供微电网优化调度研究

罗慧月

基于需求响应的热电联供微电网优化调度研究

罗慧月1
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作者信息

  • 1. 内蒙古大学
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摘要

随着“碳达峰”与“碳中和”政策的推出,风力、光伏发电作为可再生能源发电的代表,呈现出市场稳定性迅速增强、经济效益不断提高、应用范围加快扩大的态势,加快可再生能源的发展对促进能源革命、构建清洁低碳社会有着非常重要的意义。可再生能源大规模接入微电网系统不仅丰富了系统的能源供应形式,还降低了系统的运行成本,但可再生能源出力的随机性与间歇性以及负荷需求的不确定性给微电网系统的安全稳定运行带来了一定的冲击和挑战。因此,在微电网优化调度阶段,有必要将不确定因素对系统的影响进行综合考虑,为系统预留出一定的旋转备用容量,而过多的旋转备用会导致成本的上升,旋转备用容量的设置应当兼顾经济性。同时,负荷侧过大的峰谷差会给供电侧带来一定的压力,需求响应作为一种重要资源,可以有效削峰填谷,提高经济效益。为了提升可再生能源的消纳水平,使微电网系统同时具备可靠性与经济性,本文对基于机会约束规划且综合考虑需求响应的热电联供微电网优化调度方法进行了研究,具体工作内容包括: (1)针对风电、光伏等可再生能源出力以及负荷需求的不确定性,本文利用概率形式对它们的预测误差不确定进行了描述,并借助机会约束规划理论,为系统预留出一定的旋转备用容量,使微电网既能满足系统供电可靠性的要求,又能保证系统旋转备用的经济性。 (2)为了缓解用电压力,减小负荷峰谷差,本文对用户用电行为习惯进行分析,通过分时电价引导用户参与需求响应,并同时考虑负荷的波动和用户的满意度,建立了基于Logistic函数的模糊需求响应机理模型。 (3)建立了基于机会约束规划的热电联供微电网优化调度模型,该模型以日运行总成本最小为目标函数,以热能平衡、电能平衡、旋转备用等为约束条件。在MATLAB平台上搭建了仿真模型,依据拟定的调度策略,调用CPLEX求解器获取各个微电源的出力计划,并对仿真结果进行分析。案例仿真结果表明,本文所提方法可以高效地同时满足电负荷以及热负荷需求,实现不同能源形式间的梯级利用,提升可再生能源的消纳水平,使微电网优化调度系统同时具备较高的可靠性与经济性。

关键词

微电网/热电联供/优化调度/需求响应/机会约束规划/旋转备用

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授予学位

硕士

学科专业

信息与通信工程

导师

齐志远

学位年度

2023

学位授予单位

内蒙古大学

语种

中文

中图分类号

TM
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