傳統(tǒng)能源系統(tǒng)不考慮多種能源之間的協(xié)同和互補,僅對電、氣、熱中的某種能源進行分析和利用。文中采用能量樞紐的概念表示各能源之間的耦合關系,同時考慮氣電網(wǎng)絡架構的運行約束。在實現(xiàn)各能源間轉化、轉移和存儲等協(xié)同工作的基礎上,建立含沼-風-光的綜合能源微網(wǎng)優(yōu)化模型,并對其優(yōu)化調(diào)度進行了研究。為保證該模型的可求解性,對其中的電力系統(tǒng)潮流約束采用二階錐松弛方法,對氣管網(wǎng)約束進行泰勒展開,將原模型轉換成凸規(guī)劃模型。在由TEST6節(jié)點系統(tǒng)、6節(jié)點天然氣系統(tǒng)和1臺沼氣池裝置組成的綜合能源微網(wǎng)測試系統(tǒng)上進行仿真分析,結果表明,考慮氣電網(wǎng)絡架構的調(diào)度優(yōu)化結果滿足實際運行要求,且該綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)在可持續(xù)性、經(jīng)濟性和穩(wěn)定性方面都具有一定的優(yōu)越性。 

【文章來源】：電網(wǎng)與清潔能源. 2020,36(12)

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

沼氣熱傳導示意圖

圖2展示了含有能量樞紐的沼-風-光綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)的結構示意圖。樞紐中的光伏光熱一體化（photovoltaic thermal,PVT）系統(tǒng)[29-30]能夠吸收太陽能產(chǎn)生熱量和電能并直接供應電負荷、熱負荷；生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)[31-32](combined heat and power,CHP）能夠使沼氣轉化為電能，并且產(chǎn)生熱能直接供應熱負荷；樞紐中部分的熱能和電能能夠反饋到沼氣池中，提高沼氣池的溫度從而增加沼氣的產(chǎn)量；整個能量樞紐通過耦合關系聯(lián)系起來，使得風、光、沼氣3種能源能夠在CHP、電鍋爐和沼氣爐等裝置下能夠?qū)崿F(xiàn)轉化。由圖2能量樞紐的結構示意圖可推導出其數(shù)學表達式如（17）式，式中的Le,Lh,Lg為電、熱、氣負荷；QW,QPVT,Ebio分別為風機發(fā)電功率、PVT系統(tǒng)產(chǎn)出的總功率與單位時間沼氣產(chǎn)量；ηPVTe，ηPVTh為PVT系統(tǒng)的發(fā)電與制熱效率；ηCHPe，ηCHPh為CHP的氣轉電與氣轉熱效率；ηB，ηF分別為電鍋爐和沼氣爐的能量轉化效率；qbio為沼氣的熱值；Be,Bh,Vbio分別為儲電、儲熱裝置的凈輸出電、熱功率及儲氣裝置單位時間凈輸出量；PB,PF,PCHP分別為電鍋爐、沼氣爐的熱輸出和CHP的電輸出。

本文采用TEST6節(jié)點母線系統(tǒng)和6節(jié)點天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)[35]以及一臺沼氣池裝置組成的綜合能源微網(wǎng)系統(tǒng)，在孤網(wǎng)運行方式下進行仿真計算。該系統(tǒng)中PVT機組、風機機組、電鍋爐、CHP和沼氣爐等機組裝機容量分別為150 k W、150 k W、200 k W、300k W、200 k W，儲電、儲熱、儲氣裝置容量分別為400k W·h、400 k W·h、400 m3。系統(tǒng)架構如圖3所示。母線1、母線6處分別接入一臺PVT和一臺風機系統(tǒng)，節(jié)點3處配置一臺沼氣池裝置；節(jié)點1、3、5各配置一臺電鍋爐，節(jié)點1、3各配置一臺CHP，節(jié)點3配置一臺儲氣裝置，節(jié)點6配置一臺儲電裝置，節(jié)點1～6都裝有一臺沼氣爐。線路功率限制為50 k W，天然氣管道節(jié)點壓強波動范圍為0.344～0.483 MPa，管道流量上限為60 m3/h。模型具體設備參數(shù)如表1所示。

【參考文獻】：
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本文編號：3266511