考慮環境因素的多能源系統交直流混合供能優化策略

繆 妙, 李 勇, 曹一家, 王姿雅, 鄒 堯, 喬學博

(湖南大學電氣與信息工程學院, 湖南省長沙市 410000)

0 引言

伴隨經濟發展所帶來的能源短缺問題以及環境污染問題,日益成為關注的焦點。為更好地提高能源利用效率,向“環境友好型”社會轉型,能源互聯網的概念在近年來進入人們的視野[1]。能源互聯網的發展目標主要以能源市場化、高效化與綠色化為主,旨在打破傳統能源系統中不同能源系統孤立規劃和運行的壁壘,建立開放互聯的綜合能源系統[2]。本著“有效集成,高度協同,積極互動”的原則,將多種能源系統(如電、氣、熱網)相互聯結[3],以達到提高能效的目的。對能源的使用逐漸從以化石能源為主向風能、太陽能等可再生能源以及天然氣等清潔能源多樣化發展。這些分布式電源作為重要的能源供給方式在家庭、樓宇、工廠供電中得以應用。

另外,隨著電力電子技術的快速發展,在推進供能種類多樣化的同時,也促進了電網結構與用戶用電方式的巨變[4-5]。網絡內常見的分布式電源(如光伏電池、燃料電池)多為直流電源,家庭用戶中很多電氣設備本質上就是采用直流電驅動,例如LED照明燈、電動車等,工業電解同樣需要大功率的直流電。當面臨電源與負荷都存在交流與直流兩種方式時,將直流分布式電源與儲能裝置接入直流側將節省大量的換流環節,可降低能量損耗[6]。與此同時,供能方式的選擇會影響到系統運行成本與有害氣體的排放量。……