分布式冷热电联供系统优化配置与适用性分析

为提高冷热电联供系统在不同负荷结构下的优化配置水平与综合运行效益,对计及蓄能装置的冷热电三联供系统的优化配置及运行进行了深入研究。基于以热定电、以电定热和多目标综合效益最优的3种运行模式,建立了综合考虑能源、经济和环境效益的多目标优化模型,利用遗传算法对系统设备容量和运行模式进行了优化。然后,分析了能源价格与引入蓄能装置对冷热电联供系统综合效益的影响。最后,基于某建筑负荷不同的冷电比和热电比对上述内容进行仿真分析,并以分供系统作为参照对象,给出了不同负荷结构下冷热电联供系统的最佳配置及最佳运行模式。优化结果表明,在大部分负荷结构下,冷热电联供系统采用多目标综合效益最优运行模式时各方面效益更好。     

分布式冷热电联供系统负荷随机模糊建模

基于天然气的冷热电联供(CCHP)系统负荷随机性和模糊性共存,有效提取其不确定特征对CCHP系统优化调度运行有重要意义。文中提出一种分布式CCHP系统负荷随机模糊建模的方法。首先基于CCHP系统冷热电负荷历史数据,发现其可以用n阶正态分布加权和方法描述其概率分布特征,并获得电负荷与冷热负荷的概率密度函数,进一步分析该函数的参数,可知其不具有完全的统计性质,因而具有认识意义的模糊性,通过对参数的隶属函数和机会测度函数特征的提取,从而定义电负荷与冷热负荷为随机模糊变量;其次分析电负荷与冷热负荷两类变量之间的耦合特性;最后结合随机模糊模型及各类负荷间的耦合特性,提出了CCHP系统接入电网负荷随机模糊建模方法及其相应建模步骤。湖南省某市接入10kV的CCHP系统的历史负荷数据样本仿真结果验证了该模型的有效性和正确性。     

分布式区域冷热电联供系统

建筑节能已成为我国节能技术领域的重要议题。冷热电三联供技术是充分利用低品位热能的一种有效手段，该系统能源综合利用率高，一般均可达到70％以上。本文阐述了分布式区域冷热电联供系统的原理和特点，提出一种基于热气机的天然气能源岛系统，并指出充分推动分布式区域冷热电联供技术的应用，对于节约能源、环境保护、能源安全以及资本有效运作具有十分重要的意义。     

计及冷热电联供的微电网电源优化配置

针对计及冷热电联供的微电网独立供电系统,建立了基于燃料电池和微型燃气轮机的冷热电联供系统数学模型,基于各微电源功率特性,建立了考虑设备投资成本、运行维护成本、燃料成本、环境成本、替换成本、报废成本,以系统等年值总成本最低为目标的微电源优化配置数学模型,计及冷负荷、热负荷平衡等因素,在同时满足用户对冷热电多种能源形式需求的情况下,对计及冷热电联供的微电网电源优化配置方案进行了求解。     

分布式冷热电联供总能系统的发展

分布式冷热电联供总能系统具有能源综合利用效率高和环境污染小等优点。介绍了分布式冷热电联供总能系统的工作原理、主要类型、特点及发展现状,为发展适合我国国情的分布式冷热电联供总能系统提供参考。     

响应峰谷电价的冷热电联供系统优化调度

峰谷电价的实施使得冷热电联供系统CCHP(combined cooling heating and power)为了获取良好经济性而改变其供能方案。针对不同的峰谷电价,通过以购售电成本、燃料成本、维护成本之和为目标的CCHP系统经济优化调度模型,计算获取不同的优化供能方案,特别是得到了不同的购售电交易计划。而交易计划明显改变了其接入电网母线的负荷曲线。选用日负荷率和最小负荷系数作为负荷曲线性状的评价指标,分别采用固定电价和不同峰谷电价的CCHP系统优化调度。仿真结果表明,峰谷电价的实施使CCHP系统经济性得到提高,接入母线负荷曲线性状得到改善,改善的效果随峰谷电价差的增大而增大。     

含储能的冷热电联供分布式能源微网优化运行

分布式综合能源微网具有冷/热/电/气多能耦合的典型特征,如何进行包含冷热电联供和多种储能设备的运行优化,一直是现阶段的重点和难点研究工作之一。本文建立了储能设备和冷热电联供系统模型,基于电/冷/热和烟气余热利用平衡等式约束、储能设备充放能约束以及系统各个设备上下限约束,并通过配置权重系数,以一个运行周期内运维总成本和CO2总排放量为综合运行优化目标。构建了某大学城典型场景,以储冷设备为例,配置储能设备的容量分别为0/2/4MW,分析了储能容量对分布式能源微网运行优化的影响。配置合适的储能设备容量,一个周期内的综合运行优化目标越低,越能兼顾经济性和碳排放的要求。     

计及分布式电源与可平移负荷的变电站优化规划

电网中分布式电源(distributed generation,DG)出力的随机波动性,以及负荷与电网互动性的增强,使得基于电网最大运行工况进行的传统变电站规划不再适应新形势下智能电网的发展。针对该问题,首先建立了负荷和分布式电源(distributed generation,DG)出力的时间序列,并基于该序列建立了配电网变电站选址定容的时序模型,在该模型中考虑了各变电站供区内DG渗透率的平衡,有效计及了DG的地理分布及其波动性;然后,基于变电站供区内的负荷及DG出力特性,研究了变电站综合负荷特性,并根据各负荷点的调节能力,提出了改善变电站综合负荷特性的负荷平移策略;通过将交替定位分配法与自适应调整搜索范围的遗传算法相结合,提出了交替迭代遗传算法(location and allocation with genetic algorithm,LA-GA),用以对变电站规划的时序模型进行优化求解;最后,对一实际规划区域进行仿真计算,验证了文中模型和算法的有效性。     

基于MOABC 算法的冷热电联供系统优化调度研究

综合能源系统包含多种分布式能源,各能源相互补充,能有效提高能源的利用率,在经济、环保等方面具有显著优势。冷热电联供系统作为综合能源系统的重要补充,具有灵活可靠、高效清洁等优点,现已得到广泛的发展和重视。综合考虑各微源的发电特性和冷热电负荷需求,建立了包含燃料电池、微燃机、余热锅炉、吸收式制冷机和蓄能装置的多目标冷热电联供系统模型。该模型考虑分时电价对冷热电联供系统的影响,以经济成本和环境成本作为目标函数,提出基于Pareto理论的多目标蜂群算法作为模型的求解算法。以实际冷热电联供系统为算例进行仿真,验证了所提模型的有效性,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明,采用基于Pareto理论的多目标蜂群算法能更有效地降低经济成本和环境成本。     

基于粒子群算法的冷热电联供系统优化调度

近年来随着用户对供能形式的需求不断丰富,传统的以单一电能为形式的供能系统已经无法满足能源用户的需求.考虑了冷热电联供系统(combined cooling heating and power,CCHP)对不同能源协同供应的特点,对以风能、太阳能、天然气和储能协同供能的冷热电联供优化问题进行研究.综合考虑不同费率结构以及...     

基于改进PCM算法的冷热电联供系统优化配置

为提高CCHP系统的综合效益,提出一种基于改进PCM聚类算法的冷热电联供系统各电、热储能以及光伏装置容量最优配置模型,使得该系统的年折算投资成本、年运行维护成本最小,以及年CO2排放量最小。在传统PCM聚类算法基础上,使用熵权法以加权的形式引入PFS指标与Vp指标实现对聚类效果的综合评价,进而通过遍历的方法寻找最佳聚类数与模糊系数;构建了优化配置模型并以NSGA-Ⅱ算法完成求解;针对实际案例构建优化配置模型,并将改进PCM算法的聚类结果输入到模型中,经过对比分析验证了所提方法的可行性与有效性。     

含储能的冷热电联供分布式综合能源微网优化运行

分布式综合能源微网(DIEM)具有冷/热/电/气多能耦合的典型特征,如何进行包含冷热电联供(CCHP)和多种储能设备的运行优化,一直是现阶段研究工作的重点和难点之一。文中建立了储能设备和CCHP系统模型,基于电/冷/热和烟气余热,利用平衡等式约束、储能设备充放能约束以及系统各个设备上下限约束,并通过配置权重系数,以一个运行周期内运维总成本和CO 2总排放量为综合运行优化目标。构建了某大学城典型场景,以储能设备为例,配置储冷设备的容量分别为0 MW,2 MW,4 MW,分析了储能容量对DIEM运行优化的影响。配置合适的储能设备容量,一个周期内的综合运行优化目标越低,越能兼顾经济性和碳排放要求。     

基于遗传算法的太阳能和天然气互补冷热电联供系统优化

冷热电联供系统将一次能源和可再生能源综合利用,在实现能源高效利用的同时,满足用户的冷热电需求.设计了一种耦合天然气和太阳能的冷热电联供系统,并对系统建立了数学模型,最后以北京某建筑为例,运用遗传算法,采用线性加权的方法对所设计的系统进行了系统配置和评价方法的优化分析.结果表明,当兼顾经济、能源及排放3方面的性能时,冷热...     

基于 MEEMD-FN-LSTM 的冷热电联供系统负荷预测∗

针对当前冷热电联供(Combined Cooling,Heating and Power,CCHP)系统优化调度研究缺少冷热电负荷预测的问题,提出了基于改进集成经验模态分解(Modified Ensemble Empirical Mode Decomposition,MEEMD)、模糊熵(Fuzzy Entropy,FN)和长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)的CCHP系统负荷预测方法.使用M EEM D算法将原始数据分解为若干IM F分量,计算IM F分量的模糊熵并将模糊熵相近的分量相加,使用LSTM对相加后新的分量进行预测,最后将分量预测结果重构得到最终预测值.通过仿真并对比分析其他方法的负荷预测精度,证明所提预测方法具有良好的预测效果.     

基于改进粒子群算法的冷热电联供型微网系统优化运行研究

为了避免传统的冷热电联供型微网系统(combined cooling heating and power Microgrid, CCHP Microgrid)仅以经济成本或环境成本为目标的运行策略造成的无法对系统整体进行优化的不足,本文以微网的经济成本和环境成本为目标,构建含燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、风光等机组的冷热电联供型微网系统简化模型并建立相应的约束条件,并采用改进粒子群算法,对多约束条件目标求解进行优化。然后通过算例对所提的优化调度策略进行了仿真验证,验证了控制策略的有效性。     

基于GA-BP神经网络冷热电联供系统的负荷预测

适用性强且准确度高的冷热电负荷预测方法能更好地为机组设备选型提供可靠依据,从而整体提升系统综合效率。针对传统BP神经网络局部过优化、预测误差较大等问题,将遗传算法与BP神经网络相结合,提升预测准确性和可靠性。为了验证GA BP神经网络预测方法的合理性,分别采用两种方法对铁岭某园区冷热电负荷进行预测,结果证明改进后的预测方法误差更小、贴合性更高。     

含光伏的冷热电联供微网系统优化调度方案

可实现能源梯级利用的冷热电蓄能联供系统具有效率高、经济效益好、环境友好等优点,是能源利用的重要发展方向之一.文中分析了一种包含光伏发电的冷热电蓄能联供系统的优化调度方法,以系统的购电成本、燃料成本、分布式能源等年值成本及年运行维护成本作为优化调度目标,结合一天当中的分时电价,同时考虑了设备运行约束、冷热电功率平衡约束等约束条件.采用线性整数规划方法,以深圳某办公大楼为背景进行联供系统的优化调度.结果表明,加入光伏发电的冷热电蓄能联供微网系统能够寻找到低成本、低碳排放的运行方案,在经济调度、节能减排以及提高能源利用率等方面都具有重要意义.     

基于混沌自适应粒子群算法的冷热电联供系统优化

在研究冷热电联供系统优化运行的过程中,为了更好地优化调度冷热电联供系统中各设备的出力,提出了基于Tent映射的混沌搜索和非线性自适应粒子群算法相结合的优化算法。建立了一个包含风机、光伏、微燃机和燃气锅炉等主要设备的冷热电联供系统模型。以联供系统的运行成本、污染物排放量和能源利用率为目标,建立了多目标优化模型。在满足设备出力、功率平衡等约束条件下,利用Matlab进行了优化求解。仿真结果表明,所提出的冷热电联供系统优化方法,可以有效地提高经济效益,减少污染排放,提高能源利用率。     

含冷热电联供系统微电网优化运行研究

为使冷热电联供(CCHP)型微电网系统能够可靠、安全、经济的运行,首先要考虑对新能源充分的利用,其次要结合储能系统的使用约束以及影响因素。本文建立了冷热电联供型微电网数学模型,综合考虑了各微电源的运行维护费用、燃料费用以及购售电费用等,采用改进粒子群优化算法,针对运行成本最小为目标进行计算仿真。最后以某小区为例,对得出结果进行分析讨论,验证了本文方法的理论性和实用性。