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含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

2013-10-10 02:26王秀麗別朝紅王建學(xué)
電力自動(dòng)化設(shè)備 2013年8期
關(guān)鍵詞:電聯(lián)微網(wǎng)燃?xì)廨啓C(jī)

吳 雄,王秀麗,別朝紅,王建學(xué)

(西安交通大學(xué) 電氣工程學(xué)院,陜西 西安 710049)

0 引言

微網(wǎng)是一種由負(fù)荷和微型電源共同組成的系統(tǒng),相對于外部大電網(wǎng)其表現(xiàn)為單一的可控單元,能同時(shí)滿足用戶對電能質(zhì)量和供電可靠性、安全性的要求[1]。作為一種新型能源網(wǎng)絡(luò)化供應(yīng)與管理技術(shù),微網(wǎng)具有靈活的運(yùn)行方式和可調(diào)度性能,可以實(shí)現(xiàn)需求側(cè)管理,自我控制、保護(hù)以及能源最大化利用等功能。近年來,以微型燃?xì)廨啓C(jī)MT(Micro Tubrine)為核心設(shè)備的熱電聯(lián)供 CHP(Combined Heat and Power)系統(tǒng)在微網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用,有效地解決了微網(wǎng)系統(tǒng)電能和熱能的供應(yīng)問題,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用,具有良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益,得到了國內(nèi)外的廣泛研究[2-6]。

目前國內(nèi)外對熱電聯(lián)供的微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行已有相關(guān)的研究。文獻(xiàn)[3]建立了冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化調(diào)度模型,重點(diǎn)研究了聯(lián)供系統(tǒng)的生產(chǎn)成本、環(huán)境成本、協(xié)調(diào)成本對調(diào)度策略的影響。文獻(xiàn)[4]提出冷電聯(lián)供分布式供能系統(tǒng)的能量管理優(yōu)化模型,主要考慮了電網(wǎng)購電價(jià)格、燃?xì)鈨r(jià)格等因素對微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響。文獻(xiàn)[3-4]均側(cè)重于聯(lián)供系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析,欠缺調(diào)度細(xì)節(jié)的研究。文獻(xiàn)[5]考慮了可再生能源的隨機(jī)波動(dòng)性,建立了熱電聯(lián)供型微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的隨機(jī)規(guī)劃模型,文獻(xiàn)[6]在文獻(xiàn)[5]的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了考慮污染氣體排放的多目標(biāo)優(yōu)化模型,實(shí)現(xiàn)了微源的動(dòng)態(tài)調(diào)度,有效地減少運(yùn)行費(fèi)用及污染氣體排放。文獻(xiàn)[7]建立了含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型,但缺乏對蓄電池動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性的研究,且熱平衡模型描述較簡單。文獻(xiàn)[8]建立了微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的混合整數(shù)規(guī)劃模型,分析了電動(dòng)汽車換電站儲(chǔ)能設(shè)備對微網(wǎng)運(yùn)行的影響,其儲(chǔ)能模型具有借鑒意義。

上述研究大都是以熱電聯(lián)供型微網(wǎng)的調(diào)度模型為基礎(chǔ),但各微源模型的約束仍不能滿足實(shí)際的要求。本文在上述文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,研究了熱電聯(lián)供系統(tǒng)和儲(chǔ)能技術(shù)在微網(wǎng)中的應(yīng)用,在分時(shí)電價(jià)以及微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行的環(huán)境下,建立了含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化模型。對熱電聯(lián)供系統(tǒng)、燃料電池FC(Fuel Cell)、蓄電池、熱儲(chǔ)能設(shè)備等電熱微源分別建模,考慮了機(jī)組啟停、爬坡約束、儲(chǔ)能約束等以往文獻(xiàn)中較少考慮到的實(shí)際約束條件。采用方程線性化的方法將優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題求解,通過算例仿真比較了微網(wǎng)在熱電聯(lián)供系統(tǒng)和單獨(dú)供電系統(tǒng)2種模式下各自的經(jīng)濟(jì)效益。仿真結(jié)果表明,熱電聯(lián)供系統(tǒng)具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

1 微網(wǎng)分布式電源模型

1.1 熱電聯(lián)供經(jīng)濟(jì)模型

熱電聯(lián)供系統(tǒng)主要由微型燃?xì)廨啓C(jī)、溴冷機(jī)組成,其利用天然氣燃燒做功驅(qū)動(dòng)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,燃燒后的高溫?zé)煔馑腿脘謇錂C(jī)進(jìn)行制熱,不足的熱量由天然氣補(bǔ)燃。其能量流動(dòng)過程如圖1所示。

圖1 微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)供系統(tǒng)Fig.1 Combined heat and power system with micro turbine

熱電聯(lián)供系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型[9]如下所示:

其中,He為微型燃?xì)廨啓C(jī)煙氣余熱量;Pe為單臺(tái)微型燃?xì)廨啓C(jī)的功率;ηe為微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電效率;ηl為微型燃?xì)廨啓C(jī)散熱損失系數(shù);Hho為微型燃?xì)廨啓C(jī)煙氣余熱提供的制熱量;ηrec為煙氣余熱回收效率;δho為溴冷機(jī)的制熱系數(shù);T1、T2分別為余熱煙氣進(jìn)、出溴冷機(jī)的溫度;T0為環(huán)境溫度。

對于熱電聯(lián)供系統(tǒng),其熱電輸出比θ一般為常數(shù),其表達(dá)式如下:

1.2 微型燃?xì)廨啓C(jī)及燃料電池經(jīng)濟(jì)模型

微型燃?xì)廨啓C(jī)為小型的燃?xì)鉁u輪機(jī),其利用天然氣發(fā)電,可以產(chǎn)生數(shù)kW至數(shù)MW的功率。微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電費(fèi)用主要包括燃料和維護(hù)費(fèi)用,它的總費(fèi)用與輸出功率之間的關(guān)系如下[10]:

其中,Cmt為微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電總費(fèi)用;P為輸出功率;amt、bmt為費(fèi)用系數(shù)。

燃料電池[11]是一種將化學(xué)能高效、無污染地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料電池的運(yùn)行特征與微型燃?xì)廨啓C(jī)相似,都具有較小的體積和較高的操作靈活性,啟停迅速且機(jī)組出力可控。它的總運(yùn)行費(fèi)用與式(5)類似,但具有不同的系數(shù)。

1.3 熱儲(chǔ)能設(shè)備和蓄電池模型

由于熱電負(fù)荷之間的不匹配,熱儲(chǔ)能設(shè)備能將聯(lián)供系統(tǒng)多生產(chǎn)的熱能存儲(chǔ)起來供熱負(fù)荷高峰期用。其數(shù)學(xué)模型[12]如下:

其中,L(t)為熱儲(chǔ)能設(shè)備 t時(shí)段的儲(chǔ)能容量;Hin(t)和 Hout(t)分別為 t時(shí)段輸入和輸出熱能;ηL、ηin和ηout分別為熱儲(chǔ)能設(shè)備的存儲(chǔ)、輸入和輸出轉(zhuǎn)化效率;ΔT為單位時(shí)段長。

蓄電池模型與熱儲(chǔ)能裝置類似,其t時(shí)段的容量與t-1時(shí)段的放電容量有關(guān),其數(shù)學(xué)模型[13]如下。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量大于負(fù)荷時(shí),蓄電池充電,有:

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量小于負(fù)荷時(shí),蓄電池放電,有:

其中,E(t)為蓄電池t時(shí)段的總能量;δ為蓄電池的自放電率,數(shù)值很??;Pch(t)和 Pdis(t)分別為蓄電池 t時(shí)段的充電和放電功率;ηch和ηdis分別為蓄電池的充、放電效率。

2 微網(wǎng)總效益優(yōu)化模型

微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行要求微網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用最少。目前,微網(wǎng)的電能質(zhì)量還達(dá)不到向電網(wǎng)輸送功率的要求,因此微網(wǎng)與電網(wǎng)并網(wǎng)只考慮電網(wǎng)向微網(wǎng)單向供電。此外,微網(wǎng)中光伏、風(fēng)電利用自然資源發(fā)電,屬于綠色能源,可認(rèn)為其沒有發(fā)電成本。因此微網(wǎng)運(yùn)行過程中的費(fèi)用主要有微型燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電費(fèi)用、機(jī)組啟動(dòng)費(fèi)用、從電網(wǎng)的購電費(fèi)用以及供熱燃料費(fèi)用。本文研究的優(yōu)化周期為一天24 h,單位時(shí)間間隔為1 h。其目標(biāo)函數(shù)為:

其中,T為運(yùn)行周期;CG代表可控機(jī)組;N為可控機(jī)組的數(shù)量;PCGi(t)為可控機(jī)組 i在t時(shí)段的出力;C(PCGi(t))為可控機(jī)組 i在 t時(shí)段的發(fā)電費(fèi)用;CCGsi(t)為可控機(jī)組i在t時(shí)段的啟動(dòng)費(fèi)用;Ui(t)為可控機(jī)組i在t時(shí)段的開停機(jī)狀態(tài),其值為0表示停機(jī)狀態(tài),為1表示開機(jī)狀態(tài);CCGs,i為可控機(jī)組i每次啟動(dòng)的費(fèi)用;Pbuy(t)為微網(wǎng)在 t時(shí)段的購電;Cgrid(t)為 t時(shí)段的購電價(jià)格;Nb為鍋爐數(shù)量;HBoi(t)為鍋爐 i在 t時(shí)段的產(chǎn)熱量;Cgas為天然氣價(jià)格;ηBo為鍋爐效率。

目標(biāo)函數(shù)滿足系統(tǒng)電熱能約束、分布式發(fā)電機(jī)組約束、儲(chǔ)能設(shè)備約束等。

2.1 電能約束

a.系統(tǒng)電能量平衡約束:

b.聯(lián)絡(luò)線約束:

其中,RG代表可再生能源機(jī)組;M為可再生能源機(jī)組的臺(tái)數(shù);PiRG(t)為可再生能源機(jī)組i在t時(shí)段的出力;Pbat(t)為蓄電池在 t時(shí)段的出力,視其充放電狀態(tài)而定;為 t時(shí)段的負(fù)荷值;Pline,max為微網(wǎng)與電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線上允許的最大傳輸功率。

c.分布式機(jī)組約束[14]。

發(fā)電約束:

爬坡約束:

啟停時(shí)間約束:

其中,PiC,mGin、PiC,mGax分別為可控機(jī)組 i的最小和最大發(fā)電值;Rdiown、Ruip分別為可控機(jī)組i的下爬坡和上爬坡速度;XiCG(t)為可控機(jī)組i在t時(shí)段開機(jī)或停機(jī)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間,其值為正時(shí),為開機(jī)持續(xù)時(shí)間,為負(fù)時(shí),為停機(jī)持續(xù)時(shí)間;TUi和TDi分別為可控機(jī)組i的最小開、停機(jī)時(shí)間。

d.蓄電池約束。

容量約束:

出力約束:

一個(gè)周期始末電儲(chǔ)能平衡約束:

其中,Emin和Emax分別為蓄電池的最小儲(chǔ)能容量和最大儲(chǔ)能容量;Pd,max和 Pc,max分別為蓄電池放電和充電最大限值。

2.2 熱能約束

a.系統(tǒng)熱能量平衡約束:

其中,NCH為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的數(shù)量;HiCH(t)為熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組i在t時(shí)段的產(chǎn)熱量;HD(t)為t時(shí)段的熱負(fù)荷。

b.鍋爐約束。

產(chǎn)熱能力約束:

熱能爬坡約束:

其中,HiB,omax為鍋爐 i的最大產(chǎn)熱量;RBio為鍋爐 i的熱爬坡速度。

c.熱儲(chǔ)能設(shè)備約束。

儲(chǔ)熱容量約束:

輸入、輸出熱能約束:

一個(gè)周期始末熱儲(chǔ)能平衡約束:

其中,Lmax、Hin,max和 Hout,max分別為熱儲(chǔ)能設(shè)備的最大容量、最大熱能輸入值、最大熱能輸出值。

3 優(yōu)化模型的求解

該優(yōu)化問題包含離散變量和連續(xù)變量,屬于一個(gè)混合整數(shù)規(guī)劃問題,通過適當(dāng)?shù)木€性化處理,可以將該優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為一個(gè)混合整數(shù)線性規(guī)劃MILP(Mixed Integer Linear Programming)問題,并通過相應(yīng)的軟件求解。

目標(biāo)函數(shù)中發(fā)電費(fèi)用的線性化:

其中,ai、bi為分布式電源i的發(fā)電費(fèi)用系數(shù)。

對于啟動(dòng)費(fèi)用表達(dá)式(10)可以進(jìn)行如下線性處理:

約束條件當(dāng)中需要對蓄電池的約束條件進(jìn)行線性化處理,為此引入狀態(tài)變量 Bch(t)、Bdis(t),分別表示充電和放電的狀態(tài),為0時(shí)表示非,為1時(shí)表示是。

對于機(jī)組的啟停約束參照文獻(xiàn)[15]中的方法。

最小開機(jī)時(shí)間表述為:

其中,TUi0為機(jī)組i的初始開機(jī)時(shí)間;Gi為開始時(shí)刻機(jī)組i要求的開機(jī)時(shí)間。

關(guān)機(jī)時(shí)間約束處理方法類似,這里不再贅述。

4 算例分析

本文選取中國北方某地區(qū)微網(wǎng)設(shè)計(jì)案例,其電熱傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示,包含光伏(PV)、風(fēng)電(WT)、微型燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)供系統(tǒng)、燃料電池、蓄電池、鍋爐及熱儲(chǔ)存設(shè)備。

算例的數(shù)據(jù)[16]包括冬季典型日電負(fù)荷和熱負(fù)荷的預(yù)測曲線,風(fēng)機(jī)與光伏預(yù)測出力如圖3所示。

圖2 微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2 System configuration of microgrid

圖3 冬季典型日光伏、風(fēng)電以及電、熱負(fù)荷預(yù)測出力Fig.3 Forecasted photovoltaic&wind power outputs and electric&heat loads for a typical winter day

微網(wǎng)系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)如表1所示,其中,Pmin、Pmax分別為功率下限、上限。令微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池的初始狀態(tài)均為停運(yùn)狀態(tài),微型燃?xì)廨啓C(jī)和燃料電池的一次啟動(dòng)費(fèi)用[17]分別為1.94元和2.72元。

表1 微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)Tab.1 Operational parameters of microgrid

為了方便說明,本文中的熱量單位kJ均換算成kW來計(jì)量。鍋爐的額定功率為100 kW,其產(chǎn)熱效率為 0.8,天然氣價(jià)格為 0.25元/(kW·h);熱儲(chǔ)存器的額定容量為100 kW·h,額定熱量輸入、輸出值均為50 kW,其存儲(chǔ)、輸入和輸出轉(zhuǎn)化效率分別為0.98、1、0.9,假設(shè)熱儲(chǔ)存器的初始熱儲(chǔ)存量為0;對于熱電聯(lián)供系統(tǒng),取 ηl=0.03,ηrec=0.55,δho=1.2,ηe=0.26;蓄電池的容量為 100 kW·h,額定充電放電功率為20 kW,蓄電池的最小容量Emin取為最大容量 Emax的 20%,初始容量 E(0)=Emin,ηch和 ηdis均取0.9,δ忽略不計(jì)。

本文實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策,峰時(shí)段為10∶00—15∶00和 18∶00—21∶00,平時(shí)段為 07∶00—10∶00、15∶00—18∶00以及 21∶00—23∶00,谷時(shí)段為 00∶00—07∶00、23∶00—24∶00,平均電價(jià)為 0.5 元/(kW·h)。 算例中峰、平、谷時(shí)段電價(jià)分別為 0.83、0.49、0.17 元/(kW·h)。

4.1 含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行結(jié)果

經(jīng)過上述的線性化處理后,本文采用CPLEX求解。通過計(jì)算可得微網(wǎng)中各可調(diào)節(jié)單元的調(diào)度出力,其電能調(diào)度出力以及熱能調(diào)度出力分別如圖4和圖5所示。

圖4 可控電源的調(diào)度出力Fig.4 Dispatched output of controllable sources

圖5 熱電源的調(diào)度出力Fig.5 Dispatched output of thermal sources

從圖4和圖5中可以看出,微型燃?xì)廨啓C(jī)在整個(gè)周期內(nèi)除了谷時(shí)段 23∶00—24∶00外,其一直處于發(fā)電狀態(tài)。在初始7個(gè)小時(shí)內(nèi),微型燃?xì)廨啓C(jī)出力較少,該時(shí)段電網(wǎng)電價(jià)處于谷時(shí)段,電負(fù)荷主要由便宜的電網(wǎng)電能來滿足,微型燃?xì)廨啓C(jī)在滿足部分熱負(fù)荷的發(fā)電需求外,不再多發(fā)電。 07∶00—23∶00時(shí)段,電價(jià)不再低廉,微型燃?xì)廨啓C(jī)大部分時(shí)間以滿發(fā)的狀態(tài)滿足電熱的需求。燃料電池在初始7個(gè)小時(shí)停機(jī),此時(shí)電負(fù)荷主要由便宜的電網(wǎng)電能來滿足,接下來的12個(gè)小時(shí),燃料電池開機(jī)滿足部分電負(fù)荷需求,并在電價(jià)峰時(shí)段18∶00—21∶00有較大的出力。整個(gè)運(yùn)行周期中蓄電池在電價(jià)峰時(shí)段放電,在谷時(shí)段充電,充分利用峰谷電價(jià)差減少系統(tǒng)運(yùn)行的費(fèi)用。在其他時(shí)段則不出力,減少充放電的損耗。

對于熱平衡,從圖5可以看出,熱電聯(lián)供系統(tǒng)供熱占了主導(dǎo)地位,鍋爐僅在初始 00∶00—09∶00及19∶00—24∶00的熱負(fù)荷峰值滿發(fā)或部分出力,其余時(shí)間全由熱電聯(lián)供系統(tǒng)供熱。熱儲(chǔ)存器則在熱負(fù)荷低谷時(shí)期吸收聯(lián)供系統(tǒng)多生產(chǎn)的熱量,在熱負(fù)荷高峰期釋放熱量,滿足系統(tǒng)的需求。

經(jīng)過以上分析可知,發(fā)電及產(chǎn)熱單元根據(jù)系統(tǒng)需求,盡可能地降低微網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用,體現(xiàn)了微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基本原則,也進(jìn)一步驗(yàn)證了本文模型與算法的正確性。

4.2 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分析

當(dāng)微網(wǎng)中不含熱電聯(lián)供系統(tǒng)時(shí),微型燃?xì)廨啓C(jī)只參與電負(fù)荷的生產(chǎn),系統(tǒng)中的熱負(fù)荷全由鍋爐來滿足。此時(shí)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的結(jié)果如圖6所示。

從圖6可以看出,當(dāng)微型燃?xì)廨啓C(jī)不帶熱電聯(lián)供系統(tǒng)時(shí),微網(wǎng)中的負(fù)荷主要由電網(wǎng)中購電來滿足,燃料電池參與部分負(fù)荷的發(fā)電。而微型燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組在整個(gè)運(yùn)行周期中都處于停運(yùn)狀態(tài),這說明在微網(wǎng)并網(wǎng)時(shí)微型燃?xì)廨啓C(jī)單獨(dú)用來發(fā)電是不經(jīng)濟(jì)的。

圖6 無熱負(fù)荷時(shí)可控電源的調(diào)度出力Fig.6 Dispatched output of controllable sources without heat load

含有熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)運(yùn)行總費(fèi)用為1410.55元,當(dāng)熱電分離時(shí)微網(wǎng)總費(fèi)用為1616.27元,熱電聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能效益達(dá)到了12.7%,這種經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。因此,熱電聯(lián)供系統(tǒng)不僅推廣了微型燃?xì)廨啓C(jī)在微網(wǎng)上的應(yīng)用,還提高了能源的利用率,具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

4.3 儲(chǔ)能單元對微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益的影響

儲(chǔ)能單元能量可以雙向流動(dòng),從而兼顧容量與功率的需求,在電力系統(tǒng)中起到平抑負(fù)荷波動(dòng)、削峰填谷的作用,使系統(tǒng)得以優(yōu)化運(yùn)行。表2所示為微網(wǎng)在有無儲(chǔ)能設(shè)備下幾種運(yùn)行狀態(tài)下的效益。

表2 3種運(yùn)行狀態(tài)下的微網(wǎng)效益Tab.2 Benefits of microgrid for three operating conditions

從表2中可以看出,當(dāng)系統(tǒng)不含蓄電池儲(chǔ)能單元時(shí),微網(wǎng)總運(yùn)行費(fèi)用升高3.11%,這主要是因?yàn)樾铍姵啬芾梅骞入妰r(jià)差獲得收益。當(dāng)系統(tǒng)不含熱儲(chǔ)能設(shè)備時(shí),系統(tǒng)的費(fèi)用升高了1.15%。對于同是100 kW·h的儲(chǔ)能容量,蓄電池經(jīng)濟(jì)效益是熱儲(chǔ)能設(shè)備的3倍左右。因此從系統(tǒng)運(yùn)行的角度看,蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備比熱儲(chǔ)能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著,但是蓄電池投資成本較高,在實(shí)際當(dāng)中依然需要從多方面綜合衡量蓄電池與熱儲(chǔ)能設(shè)備的作用。

5 結(jié)語

本文研究了包含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)化運(yùn)行。在已知可再生能源以及電熱負(fù)荷預(yù)測出力的基礎(chǔ)上,建立了包含光伏、風(fēng)機(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃料電池等分布式電源以及電熱儲(chǔ)能單元的熱電聯(lián)供型微網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行模型,通過將該優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為MILP問題,應(yīng)用線性規(guī)劃軟件CPLEX求解。算例仿真驗(yàn)證了方法和模型的有效性。根據(jù)仿真結(jié)果分析得出如下結(jié)論:

a.微型燃?xì)廨啓C(jī)單獨(dú)發(fā)電成本較高,并不經(jīng)濟(jì);

b.微型燃?xì)廨啓C(jī)的熱電聯(lián)供系統(tǒng)的節(jié)能效益在本文算例中達(dá)到了12.7%,具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益;

c.從系統(tǒng)運(yùn)行的角度分析,蓄電池儲(chǔ)能設(shè)備比熱儲(chǔ)能設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

本文對含熱電聯(lián)供系統(tǒng)的微網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)營作了研究。由于未考慮可再生能源出力的隨機(jī)性,當(dāng)其出力預(yù)測與實(shí)際出力差距較大時(shí),應(yīng)實(shí)時(shí)按實(shí)際數(shù)據(jù)更新其調(diào)度策略。另一種思路是考慮預(yù)測誤差隨時(shí)間尺度減小而變小的特點(diǎn)對微網(wǎng)進(jìn)行超短期的調(diào)度,這是需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。

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