基于模型预测控制的园区热电联供微电网能量优化

基于模型预测控制的园区热电联供微电网能量优化

论文摘要

热电联供(combined heat and power,CHP)微电网利用电、天然气作为热能来源,具有经济、环保的特性,能够有效解决综合供电供热问题,在工业园区有着广阔的应用前景。CHP微电网中可再生能源出力的随机性和负荷预测误差会导致能量优化的精确性降低,并且由于电、热负荷存在差异,高热电耦合度的CHP微电网经济性较差。因此,基于模型预测控制(model predictive control,MPC)算法提出一种多时间尺度能量优化方法。该方法在日前预测下一天的机组出力、储能调度计划;在日内基于MPC算法参考日前计划进行实时能量优化,并根据系统中的热损设计反馈环节,提高优化结果精确性。最后,基于MATLAB进行了算例仿真,验证了所提方法可以降低系统运行成本,能够实现系统热电解耦、储能削峰填谷、提高可再生能源消纳率的效果,并且具有较好的适用性和准确性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 园区CHP微电网基础模型
  •   1.1 热电联产机组模型
  •   1.2 燃气锅炉模型
  •   1.3 电储能模型
  •   1.4 热储能模型
  • 2 基于MPC的园区CHP微电网多时间尺度能量优化
  •   2.1 MPC基本原理
  •   2.2 日前能量优化
  •     2.2.1 优化目标
  •     2.2.2 预测模型
  •     2.2.3 平衡约束
  •   2.3 日内能量优化
  •     2.3.1 基础部分
  •     2.3.2 储能约束
  •   2.4 热损反馈
  • 3 算例分析
  •   3.1 可再生能源消纳及储能削峰填谷结果
  •   3.2 热损反馈结果
  •   3.3 不同场景下成本对比
  • 4 结语
  • 附录A
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 蔡超,窦晓波,曹水晶,陈曦,王娜

    关键词: 园区,微电网,热电联供,多时间尺度,能量优化,模型预测控制

    来源: 电力建设 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 国网江苏省电力公司经济技术研究院,东南大学电气工程学院

    基金: 国网江苏省电力有限公司科技项目(J2018058)~~

    分类号: TM732

    页码: 27-33

    总页数: 7

    文件大小: 3060K

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