多能互補發電系統優化運行建模分析

程麗寧

摘 要：當今社會能源需求量日益增大，而化石能源的過度使用，導致全球的環境受到嚴重的影響。而風能作為一種正在興起的清潔能源倍受人們的關注。并且，我國的風能資源也很豐富。然而風能雖然清潔，但具有不穩定的缺點。為了解決這一問題，人們用其他形式的能源與其共同使用來彌補，既多能互補。本文從多能互補微電網運行的需求出發，分析了風力發電和燃氣輪機發電的出力特性。分析其環保性和經濟性，即在滿足用戶需求的基礎上，使得系統的成本最低，排污量最小。

關鍵詞：多能互補微電網;優化調度;熱電聯耦

1 引言

能源是人類生存所必需的物質。隨著能源轉型的不斷推進，多能互補和儲能的發展成為趨勢，而儲能在多能互補中的應用，也成為一種新的形態。熱電聯供（CHP）系統建立在能源梯級利用的概念基礎上，統一解決了電能和熱能的供應問題，是一種經濟節能、環境友好的用能方式，具有良好的社會和經濟效益。本文設計了風力發電和燃氣輪機互補的微電網系統，可以同時向用戶提供電能和熱能，是一個符合現代用戶需求并且符合節能環保理念的設計。

2 風能-燃氣互補微電網系統結構

2.1 微電網功能結構分析

圖2-1是本設計系統結構圖，建立了風力發電機組、燃氣輪機、鍋爐、溴冷機組和用戶的多元耦合系統數學模型。主要工作原理是：風力發電機可以向用戶直接供電，燃氣輪機通過燃燒天然氣發電來彌補風力發電機的不足，保證流向用戶的電能穩定性。溴冷機組通過回收燃氣輪機排出的廢氣（高溫煙氣）余熱向用戶供熱。當用戶需熱量較大時，系統還可直接燃燒天然氣向用戶供熱。

3 結論

本文建立的多能互補微電網系統是一個熱電聯供的系統。系統的供電系統是由風力發電機組、燃氣輪機組和蓄電池組成;供熱系統是由溴冷機組和鍋爐構成。受自然條件的影響，風力發電機組的出力存在很大的波動性。為了確保系統輸出的電能相對穩定，采用蓄電池組和燃氣輪機組進行調節。本論文進行的熱電耦合多能互補微電網的整體模型設計，有利于隨后利用內點法對多能互補微電網各設備出力進行優化。

參考文獻

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