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考虑阶梯型碳交易及电动汽车需求响应的综合能源系统优化调度
| 论文题名： | 考虑阶梯型碳交易及电动汽车需求响应的综合能源系统优化调度 |
| 关键词： | 综合能源系统;电动汽车;碳交易;运行优化 |
| 摘要： | 为了应对能源危机和环境污染，开发利用可再生能源是各个国家普遍的应对策略。多能互补协同的综合能源系统以其可再生能源消纳的优势成为近年研究的重点之一。在以热电联产机组为核心的综合能源系统中，因风电具有间歇性、随机性特性以及热电联产机组“以热定电”约束导致系统弃风现象严重，降低了系统运行的经济性。在“双碳”背景下，碳交易是控制碳排放的有效手段，可有效提高系统运行的环保性。 为此，本文以某综合能源系统为例，引入制热能效比较高的地源热泵，考虑电动汽车作为激励型需求响应参与系统调度的价值和阶梯型碳交易对系统碳排放量的影响，建立考虑阶梯型碳交易及电动汽车需求响应的含地源热泵综合能源系统优化调度模型，兼顾了系统运行的经济性与环保性。本文主要研究工作分为以下几个方面： 首先，从源、网、荷、储的层面分析综合能源系统内的可调度对象，建立系统内主要单元数学模型。为降低系统弃风现象的发生，引入制热能效比较高的地源热泵，阐述其工作原理，分析其提高风电消纳的机理，给出其数学模型，建立引入地源热泵的综合能源系统优化调度模型，并对模型仿真分析，结果表明：地源热泵的引入减少了夜间弃风现象的发生，提高了风电消纳能力，降低了系统运行成本。 其次，为进一步减少系统弃风现象的发生，提高系统运行经济性，考虑电动汽车作为激励型需求响应参与系统调度的价值。基于蒙特卡洛法预测电动汽车无序充电负荷，在此基础上，给出基于激励型需求响应的电动汽车有序充电负荷数学模型，建立考虑电动汽车需求响应的含地源热泵综合能源系统优化调度模型，并对模型求解，仿真结果表明：在综合能源系统优化调度中，考虑电动汽车作为激励型需求响应参与系统调度的价值，有效提高了风电的消纳量，保证了系统运行的经济性。 最后，为积极响应国家“双碳”政策，提高系统运行环保性，考虑阶梯型碳交易对系统碳排放量的影响。介绍了碳交易机制，给出了阶梯型碳交易成本模型，将碳排放量与系统运行成本结合在一起，建立考虑阶梯型碳交易及电动汽车需求响应的含地源热泵综合能源系统优化调度模型，并对模型求解，仿真结果表明：在综合能源系统优化调度中，考虑阶梯型碳交易成本，可有效降低系统的碳排放量，保证了系统运行的环保性。 |
| 作者： | 穆森 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 伍小杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国矿业大学(江苏) |
| 学位年度： | 2022 |
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