發(fā)布時間：2020-04-18 07:41

【摘要】：新能源多能互補冷熱電聯(lián)供(Combined Cooling Heating and Power,CCHP)系統(tǒng)可有效消納間歇性可再生能源,實現(xiàn)能源“品位對口、梯級利用”,是當前能源和環(huán)境危機背景下世界能源技術發(fā)展的重要方向。壓縮空氣儲能(Compressed Air Energy Storage,CAES)因具有環(huán)境污染小,能量轉換效率較高,無相變損失等優(yōu)點而備受國際社會關注。本文充分利用壓縮空氣儲能系統(tǒng)天然的冷、熱、電等多能接口,將其以多能耦合方式接入CCHP系統(tǒng),并通過研究含壓縮空氣儲能的CCHP系統(tǒng)的源-荷預測以及能量管理策略,在平抑新能源的間歇、波動性的同時,提高了系統(tǒng)多能量聯(lián)合調度的靈活性以及系統(tǒng)運行的經濟性和清潔性。首先設計了含CAES的CCHP系統(tǒng)結構,在分析燃氣輪機、吸收式制冷機、燃氣鍋爐、壓縮空氣儲能、風機、光伏發(fā)電系統(tǒng)等核心設備運行原理的基礎上,建立適用于系統(tǒng)能量調度的數(shù)學模型。針對可再生能源的隨機性和波動性,給出了一種基于經驗模態(tài)分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)的組合預測方法,并采用改進誘導有序加權平均(Induced Ordered Weighted Averaging,IOWA)算子實時調整組合權重系數(shù)。風/光功率預測的算例結果表明,提出的算法預測精度高,既可有效降低隨機性對預測帶來的干擾,又避免了單一預測算法的局限性。負荷的準確預測是CCHP系統(tǒng)運行調度和能量管理的重要依據(jù)。本文利用負荷周期性特性,并考慮負荷當前數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)間以及冷熱電負荷間的耦合關系,提出了一種基于深度學習算法長短期記憶網絡(Long Short-Term Memory,LSTM)的冷熱電負荷多變量預測方法。仿真算例結果表明,與單變量預測模型以及傳統(tǒng)負荷預測模型相比,多變量LSTM預測模型可有效提高負荷的預測精度。最后,以系統(tǒng)總運行成本最小為目標函數(shù),以電、冷、熱能平衡,出力設備各自容量以及充放電功率上下限等為約束條件,建立了一個混合整數(shù)非線性規(guī)劃模型,采用了一種發(fā)電側、儲能側以及用戶側資源互相配合的含CAES的CCHP系統(tǒng)能量管理策略。驗證了加入儲能系統(tǒng)以及考慮需求側響應對系統(tǒng)削峰填谷、平滑負荷曲線以及對系統(tǒng)運行經濟性帶來的優(yōu)勢。
【圖文】：

圖１－２我國近年光伏裝機容量及占比逡逑與傳統(tǒng)的集中式發(fā)配電模式相比，分布式發(fā)電具有投資少、安裝地點靈活、逡逑

我國冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)己經初步成型。逡逑■釃逡逑圖１－３上海虹橋公共事務中心ＣＣＨＰ系統(tǒng)邐圖１－４上海人民醫(yī)院ＣＣＨＰ系統(tǒng)逡逑１．２．２壓縮空氣儲能技術發(fā)展現(xiàn)狀逡逑新能源的快速發(fā)展帶來的消納問題，進－步提高了儲能在可再生能源并網領逡逑域的應用價值。當前儲能市場商業(yè)化的穩(wěn)定預期己經形成，儲能在ｎｊ？再生能源消逡逑納和分布式能源網絡發(fā)展等的發(fā)展?jié)摿χ饾u被社會挖掘和認可。逡逑當前常用的大規(guī)模儲能系統(tǒng)包括抽水蓄能、蓄電池以及壓縮空氣儲能等。相逡逑比于另外幾種儲能方式，壓縮空氣儲能具有選址靈活、安全性高以及壽命長等優(yōu)逡逑點，因此引起了世界各地政府以及學術界的廣泛關注。通過壓縮空氣來存儲電能逡逑的概念最早可追溯到二十世紀四十年代，然而由于當時并沒有并網儲能的必要，逡逑因此壓縮空氣儲能并沒任何實質性的發(fā)展［１＇直到１９７８，德國才建立了第一個逡逑商用壓縮空氣儲能電站Ｈｕｎｔｏｆ，機組釋能功率為２９０ＭＷ，機組可持續(xù)儲能８小逡逑時
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM73;TU83

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本文編號：2631880