冷熱電聯供微網的綜合最佳化管理關鍵技術研究

《冷熱電聯供微網的綜合最佳化管理關鍵技術研究》是依託西安交通大學，由王秀麗擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：冷熱電聯供微網的綜合最佳化管理關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王秀麗
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

隨著冷熱電能源需求的不斷增加，可以同時提供電能、冷能和熱能的冷熱電聯供微網正蓬勃發展。不同於傳統微電網，對其的研究需從多種角度出發，依託冷熱電能的相互轉換關係，實現冷熱電混合能源的整體最優。然而，就應對冷熱電聯供微網最佳化調度研究方面，尚缺少一套完整的設備建模、綜合評估、調峰調蓄、需求側回響分析以及利用其消納分散式新能源的技術方法，這是本項目旨在解決的核心問題。主要研究內容包括：（1）冷熱電聯供微網混合能源特性分析、最佳化配置和綜合評估技術研究；（2）冷熱電聯供微網調峰調蓄關鍵技術及需求側回響研究；（3）冷熱電聯供微網消納分散式新能源技術研究。從而建立冷熱電聯供微網多時間尺度多目標聯合最佳化調度模型，探索規模化電能替代的套用模式。為多能源互補聯合最佳化調度方法提供理論和套用基礎，提升能源綜合利用效率，促進可再生能源的就地平衡和消納，為國家的能源結構的轉型和節能減排做出貢獻。

結題摘要

隨著對於冷、熱、電等多種能源需求的不斷增加，城市微網由單一提供電能的微電網發展成為可以同時提供電能、熱能和冷能的微型能源網。因此，如何從綜合能源整體利用效率最高的角度出發，建立起一套完整的冷熱電聯供微網最佳化配置、綜合評估、調度調峰、需求側回響及消納分散式新能源等方面的技術方法，是本項目旨在解決的核心問題。對此，本項目首先分析了冷熱電聯供微網的主要設備組成與能量耦合流動關係，提出了一種考慮混合潮流約束的冷熱電聯供微網規劃模型，並建立相應的多指標綜合評價方法對其進行評估，從而得到滿足經濟性和環保要求的規劃方案。 其次，本項目建立了冷熱電聯供微網併網最佳化及需求側回響模型，著重對比分析了儲能、可控負荷對系統最佳化運行的影響。並在不同季節下分析系統最佳化運行情況，給出對應季節下各分散式發電機組的出力計畫、可控負荷調用計畫以及儲能安排情況。可為冷熱電聯供微網的運行和需求側資源調動提供借鑑。 之後，本項目建立了計及相關隨機性因素的分散式新能源模型，並針對冬季我國北方供暖地區新能源消納困難的問題，提出了一種將整體系統視為多個冷熱電聯供微網，進行多區域互聯，並打破“以熱定電”規則，將冷熱能就地平衡的冷熱電綜合調度模型。用於研究具有一定波動性的分散式新能源在不同時間尺度和區間上對冷熱電聯供微網的影響。 最後，本項目提出了一種考慮分散式新能源接入情況下，城市混合能源聯供微網的調度運行模型。該模型特別針對冷熱電聯供微網中常見的城市高層建築供熱用氣問題，進行了深入的研究與探討，構建了城市高層建築分散式供熱用氣模型。在消納新能源的同時，改善高層建築的用氣和用熱狀況，並帶來較好的經濟和安全效益。 本項目共發表學術論文20篇，其中SCI論文10篇，ESI論文1篇，授權發明專利3項，受理髮明專利1項，獲得軟體著作權2項，獲省部級科研獎勵1次，部分理論成果在特變電工新疆新能源股份有限公司西安園區的能量管理系統中得到實際套用。