本文關(guān)鍵詞：含壓縮空氣儲(chǔ)能的CCHP型微網(wǎng)容量?jī)?yōu)化配置

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【摘要】：儲(chǔ)能及其控制技術(shù)是解決可再生能源間歇性和波動(dòng)性的關(guān)鍵途徑,是微網(wǎng)中必不可少的組成部分。本文充分利用壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)天然的冷、熱、電等多能接口,將其靈活應(yīng)用于CCHP型微網(wǎng),既可平抑微網(wǎng)內(nèi)可再生能源的間歇性,又增強(qiáng)了網(wǎng)內(nèi)熱電系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)。為使含壓縮空氣儲(chǔ)能的CCHP型微網(wǎng)高效、環(huán)保、穩(wěn)定地運(yùn)行,本文從壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)建模分析、微網(wǎng)容量?jī)?yōu)化配置幾個(gè)方面展開研究。首先分析了壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)接入CCHP型微網(wǎng)中的優(yōu)勢(shì),進(jìn)而研究了含壓縮空氣儲(chǔ)能的CCHP型微網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)形式。在詳細(xì)介紹了帶回?zé)岬膲嚎s空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和系統(tǒng)性能進(jìn)行了熱力學(xué)建模分析,并進(jìn)一步提煉出了適用于微網(wǎng)優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型。同時(shí),也給出了微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏陣列等分布式電源的數(shù)學(xué)模型。CCHP型微網(wǎng)中多變量、特性復(fù)雜、隨機(jī)性強(qiáng),事實(shí)上其容量?jī)?yōu)化配置是一類帶約束的復(fù)雜非線性多目標(biāo)問題。本文對(duì)相關(guān)優(yōu)化算法進(jìn)行了深入研究,通過對(duì)比不同算法之間的優(yōu)劣,提出了一種改進(jìn)的多目標(biāo)優(yōu)化算法C-NSGA-II,以收斂性和均勻性兩大指標(biāo)對(duì)算法性能進(jìn)行了測(cè)試,驗(yàn)證了此改進(jìn)算法的有效性。由于多目標(biāo)優(yōu)化的結(jié)果為一組Pareto最優(yōu)解集,為方便決策者選擇合理的配置計(jì)劃,本文引入模糊隸屬度函數(shù)的方法來選取最優(yōu)折衷解,并且提供了不同的最優(yōu)解選擇方案,對(duì)比驗(yàn)證了最優(yōu)折衷解的優(yōu)越性。以經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、環(huán)境性為優(yōu)化目標(biāo),電能、熱能平衡以及各自容量、充放電功率為約束條件,構(gòu)建了微網(wǎng)容量配置多目標(biāo)優(yōu)化模型。通過某地區(qū)的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行案例分析,在MATLAB中仿真驗(yàn)證和分析,結(jié)果表明優(yōu)化配置方案在保證可靠性的基礎(chǔ)上,降低了成本和環(huán)境污染。并且,通過既定控制策略下得到的機(jī)組在典型日的出力情況,定量的分析了含壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的CCHP型微網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和能源性優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK02

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本文編號(hào)：1166562