《冷熱電聯供型微電網高效運行的建模和最佳化方法》是依託東南大學，由顧偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：冷熱電聯供型微電網高效運行的建模和最佳化方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：顧偉
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
利用分散式聯供設備和可再生能源發電單元構建冷熱電聯供型微電網，是未來電力系統的重要發展方向。本項目從分散式單元建模、規劃以及能量管理三個方面研究冷熱電聯供型微電網高效運行的關鍵問題，主要研究內容包括：①建立具有有限複雜度並可用於規劃及能量最佳化管理的分散式單元數學模型；②研究聯供型微電網規劃在經濟、能效及環境等方面的評價方法和指標，提出冷熱電負荷多時間尺度的多元負荷預測方法，提出計及可再生能源接入並以經濟、能效及環境為多目標的規劃模型並研究其求解方法；③建立聯供型微電網能量管理的多維、多變數、非線性、動態耦合最佳化模型，探索模型解耦方法，構建基於多階段Benders分解，融合隨機問題處理及Pareto排序的隨機多目標問題的算法結構；依託冷熱電聯供型微電網實驗平台，對分散式單元建模及能量管理進行試驗驗證。本項目研究成果將為冷熱電聯供型微電網的高效、清潔運行提供重要的理論基礎和技術支持。
結題摘要
能源緊缺、環境污染和氣候變化是制約當今世界經濟和社會可持續發展的重要因素。冷熱電聯供型微網遵循“分配得當、各取所需、溫度對口、梯級利用”的原則，集製冷、供熱及發電於一體，以其高效的能源利用效率，靈活可靠的能源供應模式成為了實現能源生產和消費轉型、提升能源綜合利用效率和解決能源環境問題的重要手段。本項目從冷熱電聯供型微電網的分散式單元建模、系統規劃和能量最佳化管理三個方面開展了相關研究。在分散式單元建模方面，建立了可精確表述微型燃氣輪機和燃料電池多工況運行特性、複雜度適中的規劃以及能量最佳化管理數學模型，研究了餘熱鍋爐、燃氣鍋爐、蓄熱槽、吸收式制冷機在多運行工況下的能量轉化效率、能量損耗以及動態回響特性，建立了能夠表述各自靜動態特性的數學模型。在系統規劃方面，從經濟、能效及環境三個方面，提出了冷熱電聯供型微電網規劃的評價指標，建立了含多類型聯供設備、計及可再生能源接入、適合不同冷熱電需求特性並且以經濟、能效及環境為多目標的規劃模型。在能量最佳化管理方面，提出了日前/日內/實時多時間尺度協調最佳化的策略，減小預測誤差對系統運行經濟性和安全性的影響。在日前調度階段，提出了基於區間規劃和魯棒最佳化聯合決策的最佳化調度方法；日內和實時調度階段，提出了基於模型預測控制的最佳化調度方法。 此外，結合未來能源系統互聯性、分散式、可再生、智慧型化等發展趨勢，本項目增加了綜合能源系統的規劃與能量管理研究，具體包括：（1）建立了多區域綜合能源系統的經濟指標，提出了確定設備類型和數量、考慮可再生能源接入的綜合能源系統規劃方法；（2）建立了區域熱網能量傳輸模型，提出了考慮熱網特性、以經濟性為目標的區域綜合能源系統能量最佳化管理方法。 本項目的研究成果為冷熱電聯供型微電網的科學規劃與安全、經濟、高效運行提供了理論支持，同時為綜合能源系統的理論研究奠定了基礎。
