含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)最優(yōu)容量配置與經(jīng)濟運行研究.pdf

1、微電網(wǎng)作為一種優(yōu)異的可再生能源接入方式，引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注，而如何進一步提升微電網(wǎng)的可再生能源消納比例是工業(yè)界和學術(shù)界關(guān)注的熱點問題。為此本文提出，在熱電聯(lián)產(chǎn)(Combined Heat and Power，CHP)型微電網(wǎng)中引入用于消納過剩風電并承擔部分熱負荷的熱泵，改變微電網(wǎng)電能與熱能之間的約束關(guān)系，能夠增強系統(tǒng)的靈活調(diào)節(jié)能力。本文制定了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)運行策略，并從微電網(wǎng)最優(yōu)容量配置和經(jīng)濟運行兩個方面進行了研究。主要研究內(nèi)

2、容如下：
　　在熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)中引入熱泵，將減少常規(guī)能源消耗、減少棄風量作為出發(fā)點，制定了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)分級運行策略。分析了熱泵在熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)中的作用及其對微電網(wǎng)運行策略的影響，考慮熱泵和風電機組的優(yōu)先調(diào)度權(quán)，在首先滿足用戶冷、熱負荷的基礎(chǔ)上，在寒暖兩季的工況下制定了相應的運行策略。
　　針對冬冷夏熱地區(qū)的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)，建立了容量優(yōu)化配置模型。在運行策略的基礎(chǔ)上，區(qū)分寒、暖兩季，以設(shè)備投資成本、運行維護成

3、本、燃料消耗成本和棄風懲罰費用總費用最小為目標，并考慮系統(tǒng)供電、供熱可靠性約束，建立了熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)容量優(yōu)化配置模型，采用自適應遺傳算法對該問題進行求解。以一年為周期進行算例分析，結(jié)果表明：加入熱泵后，可適當減少CHP機組、鉛酸蓄電池的配置容量，增加風電機組容量。在系統(tǒng)的投資費用年值基本不變的情況下，可以大幅度降低系統(tǒng)的燃料成本和棄風損失，帶來明顯的經(jīng)濟效益。
　　在容量優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上，建立了含熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)短期最優(yōu)經(jīng)

4、濟運行模型。以包含熱電聯(lián)產(chǎn)機組運行、開機費用、儲能損耗費用以及棄風損失費用的調(diào)度周期內(nèi)總費用最小為目標建立了最優(yōu)經(jīng)濟運行模型，采用混合變異算子的粒子群算法對模型進行求解。以24小時為調(diào)度周期進行算例分析，結(jié)果表明：加入熱泵不僅能減少棄風量，還可以減少CHP機組的燃料消耗，顯著降低微電網(wǎng)調(diào)度周期內(nèi)總費用。
　　在最優(yōu)經(jīng)濟運行模型的基礎(chǔ)上，分析熱泵能效系數(shù)對熱電聯(lián)產(chǎn)型微電網(wǎng)運行經(jīng)濟性的影響。保持微電網(wǎng)其他參數(shù)不變，令熱泵能效系數(shù)在一定