摘要
随着化石燃料储存量的不断减少，加大风、光等可再生能源的开发是我国能源战略的重要方向。多能互补系统的能源转换设备为多种能源的接入提供了有利条件，能够实现能源互补，有利于不同能量的稳定输出。本文以山东寿光某园区多能互补系统为研究对象，包含风、光、电、气多种能源的输入和电、热、冷多种能量的输出，深入探究不同优化调度策略、不同储能类型和不同储能初始状态对多能互补系统调度的影响，最后基于研究内容搭建了园区级多能互补能量管理平台，并在园区中完成落地,进行了实际应用。本文具体研究内容如下： （1）首先介绍了多能互补系统框架；其次建立了光伏风电的数学模型，分析了其出力特性曲线；最后建立了热电联产机组、电锅炉、吸收式制冷机、电制冷机、蓄电池和储热槽的数学模型，为后文研究奠定基础。 （2）提出了一种指数型的自适应交叉、变异概率数学模型，对标准NSGA-Ⅱ算法进行改进。将标准NSGA-Ⅱ算法和改进NSGA-Ⅱ算法的Pareto最优解进行了对比分析,验证了优化调度策略和改进NSGA-Ⅱ算法的优越性。提出了基于优化算法的优化调度策略，建立了以运行成本最低和碳排放量最少为目标的多目标优化模型。相比于以电定热和以热定电，系统采用改进NSGA-Ⅱ算法进行优化调度时，系统的运行成本和碳排放量得到显著降低。 （3）构建了含储能的园区多能互补系统框架，依据储能类型和储能状态提出了园区多能互补系统的六种储能方案。综合考虑系统的经济性、环保性和并网功率稳定性三方面对多能互补系统进行优化调度，深入分析了六种方案的运行情况和运行结果，研究发现当系统内同时配置储电设备和储热设备且储能初始状态设置为0.2时，系统的运行成本、碳排放量和并网功率峰谷差与无储能系统相比分别降低了 11.05%、7.57%和 57.13%。 （4）在所有的研究基础之上，搭建了一套园区级多能互补能量管理平台，将对多能互补系统的研究应用在实际中。该平台能够设计不同的技术路线，构建不同的多能互补系统，能够实现对风光出力和负荷的日前预测，并根据不同的调度策略完成相应的优化调度仿真，为园区的实际调度提供示范和参考。
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