推廣儲(chǔ)能設(shè)備在建筑能源系統(tǒng)中的使用對(duì)擴(kuò)大可再生能源的就地消納、促進(jìn)削峰填谷、降低建筑用能成本具有重要意義,'有利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳減排目標(biāo)。在含有多種能源利用形式的多能互補(bǔ)建筑能源系統(tǒng)中,電儲(chǔ)能與熱儲(chǔ)能是常用的儲(chǔ)能技術(shù),協(xié)調(diào)兩種儲(chǔ)能設(shè)備的容量配置是保持系統(tǒng)高能效、低成本運(yùn)行的關(guān)鍵。而電熱混合儲(chǔ)能容量配置涉及建筑能源系統(tǒng)生命周期內(nèi)電熱協(xié)同運(yùn)行調(diào)度,是配置與運(yùn)行耦合的多能流復(fù)雜優(yōu)化問題。針對(duì)電儲(chǔ)能與熱儲(chǔ)能的混合配置問題,本文研究了多能互補(bǔ)建筑能源系統(tǒng)組件特性與電熱儲(chǔ)能運(yùn)行機(jī)理,提出基于電熱儲(chǔ)能協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行的電熱儲(chǔ)能容量配置優(yōu)化模型與求解算法,并設(shè)計(jì)開發(fā)建筑能源系統(tǒng)半實(shí)物仿真平臺(tái)用于優(yōu)化方法的實(shí)際驗(yàn)證。本文的主要研究工作如下:首先,介紹本文研究的多能互補(bǔ)建筑能源系統(tǒng)及其組件模型,包括光伏發(fā)電、蓄電池、地源熱泵、蓄能水池;在考慮系統(tǒng)多能量流協(xié)同調(diào)度的基礎(chǔ)上建立儲(chǔ)能容量配置雙層非線性混合整數(shù)規(guī)劃模型,包括上層配置優(yōu)化模型與下層運(yùn)行優(yōu)化模型;依據(jù)模型非線性特征和配置運(yùn)行耦合關(guān)系設(shè)計(jì)自適應(yīng)遺傳算法與混合整數(shù)線性規(guī)劃結(jié)合的雙層求解算法。然后,運(yùn)用多案例仿真方式,驗(yàn)證所提優(yōu)化模型及求解算法的有效性,并分析了建筑負(fù)荷結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)并網(wǎng)限制、儲(chǔ)能價(jià)格對(duì)建筑能源系統(tǒng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置的影響規(guī)律,得出適用于不同運(yùn)行場(chǎng)景的電熱儲(chǔ)能配置策略。最后,給出建筑能源系統(tǒng)儲(chǔ)能容量配置優(yōu)化方法在設(shè)計(jì)規(guī)劃階段與實(shí)際運(yùn)行階段的應(yīng)用形式,設(shè)計(jì)開發(fā)建筑能源系統(tǒng)半實(shí)物仿真運(yùn)行平臺(tái),模擬實(shí)際系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度過程,證明優(yōu)化方法的實(shí)用性和可行性。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU83
【部分圖文】：

電熱儲(chǔ)能容量雙層優(yōu)化模型中，下層運(yùn)行優(yōu)化模型的決策變量是每個(gè)調(diào)度時(shí)??段的能量流變化，包含連續(xù)變量與離散變量，電熱儲(chǔ)能設(shè)備容量作為參數(shù)參與優(yōu)??化計(jì)算，該模型為混合整數(shù)非線性規(guī)劃。通過圖２４的計(jì)算流程可知，下層模型??在求解過程中被上層反復(fù)調(diào)用，上層遺傳算法中每一代的每一個(gè)粒子，也就是每??一組電熱儲(chǔ)能容量組合，都需要通過下層模型計(jì)算運(yùn)行成本，因此對(duì)下層模型的??求解速度要求較高。??１）分段線性化??本文２．３．３中構(gòu)建的下層運(yùn)行優(yōu)化模型為混合整數(shù)非線性規(guī)劃，非線性因素??增加了模型求解復(fù)雜度，無法使用數(shù)學(xué)規(guī)劃方法快速求解，為提高求解速度，將??非線性模型進(jìn)行分段線性化，將下層問題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃，便于調(diào)用商??業(yè)求解器求解。??模型中的非線性部分存在于地源熱栗性能模型中，如式（２－９）?（２－１０）所示，??該部分模型連續(xù)、單調(diào)，滿足進(jìn)行分段線性化的基本特征。將ＣＯＰ模型代入地??源熱栗電功率模型（２－７）?（２－８）中

數(shù)據(jù)由軟件仿真得到，使用ＴＲＮＳＹＳ瞬態(tài)過程模擬軟件，根據(jù)建筑物信息建立??建筑模型，以濟(jì)南市典型年天氣數(shù)據(jù)作為模型輸入，以建筑內(nèi)人員活動(dòng)規(guī)律與舒??適度要求為約束，可模擬計(jì)算出該建筑的全年逐時(shí)冷熱負(fù)荷，仿真模型如圖３－１??所示。??時(shí)間＾????，＂Ｓ?ｌｅｗ?Ａｌｉｋ?ｉ－??濟(jì)南典型牽氣Ｓ數(shù)捤?建息?累加?Ｈ轉(zhuǎn)、?員荷打印??Ｉ—？—§?＾Ｌ??員荷輸出??圖３－１建筑冷熱負(fù)荷ＴＫＮＳＹＳ仿真模型??光伏發(fā)電數(shù)據(jù)由軟件仿真得到，使用ＴＲＮＳＹＳ瞬態(tài)過程模擬軟件，根據(jù)光伏??發(fā)電系統(tǒng)信息建立光伏模型，以濟(jì)南市典型年天氣數(shù)據(jù)作為模型輸入，可模擬計(jì)??算出光伏發(fā)電系統(tǒng)的全年發(fā)電量，仿真模型如圖３－２所示。??３１??

數(shù)據(jù)由軟件仿真得到，使用ＴＲＮＳＹＳ瞬態(tài)過程模擬軟件，根據(jù)建筑物信息建立??建筑模型，以濟(jì)南市典型年天氣數(shù)據(jù)作為模型輸入，以建筑內(nèi)人員活動(dòng)規(guī)律與舒??適度要求為約束，可模擬計(jì)算出該建筑的全年逐時(shí)冷熱負(fù)荷，仿真模型如圖３－１??所示。??時(shí)間＾????，＂Ｓ?ｌｅｗ?Ａｌｉｋ?ｉ－??濟(jì)南典型牽氣Ｓ數(shù)捤?建息?累加?Ｈ轉(zhuǎn)、?員荷打印??Ｉ—？—§?＾Ｌ??員荷輸出??圖３－１建筑冷熱負(fù)荷ＴＫＮＳＹＳ仿真模型??光伏發(fā)電數(shù)據(jù)由軟件仿真得到，使用ＴＲＮＳＹＳ瞬態(tài)過程模擬軟件，根據(jù)光伏??發(fā)電系統(tǒng)信息建立光伏模型，以濟(jì)南市典型年天氣數(shù)據(jù)作為模型輸入，可模擬計(jì)??算出光伏發(fā)電系統(tǒng)的全年發(fā)電量，仿真模型如圖３－２所示。??３１??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 向育鵬;衛(wèi)志農(nóng);孫國(guó)強(qiáng);孫永輝;沈海平;;基于全壽命周期成本的配電網(wǎng)蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化配置[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年01期

2 楊珺;張建成;周陽;�；�;梁廷婷;;針對(duì)獨(dú)立風(fēng)光發(fā)電中混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2013年04期

3 廖懷慶;劉東;黃玉輝;于文鵬;翁嘉明;尤毅;張宇;;考慮新能源發(fā)電與儲(chǔ)能裝置接入的智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)供能力分析[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2012年16期

4 于凌燕;劉傳聚;;消防水池蓄冷改造及其經(jīng)濟(jì)分析[J];暖通空調(diào);2009年02期

5 鄺航宇;金晶;蘇勇;;自適應(yīng)遺傳算法交叉變異算子的改進(jìn)[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2006年12期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 雷飛;地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行建模研究及能效分析[D];華中科技大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 高沖;航站樓蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)和運(yùn)行優(yōu)化方法研究[D];中國(guó)民航大學(xué);2016年

2 盧晗;地源熱泵與水蓄能復(fù)合系統(tǒng)的研究[D];山東建筑大學(xué);2012年

3 馮帥;分布式能源系統(tǒng)蓄能方案優(yōu)化分析[D];天津大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2842608