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冰蓄冷空调在柔性负荷虚拟电厂中的优化控制策略

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简介:
本研究探讨了将冰蓄冷空调系统应用于柔性负荷虚拟电厂中,并提出了一种优化控制策略以提升能源效率和经济效益。 在构建安全稳定且经济低碳的智能电网的过程中,柔性负荷主动参与电网协同控制的重要性日益凸显。为了充分挖掘并利用这些柔性负荷响应于电力需求变化的能力,我们提出了一种专门针对此类负载特性的虚拟电厂架构,并选取冰蓄冷空调作为典型受控对象来研究优化用电策略。我们的目标是在保障用户舒适度和经济性的同时考虑电力系统的供需关系。 通过结合实际的空调系统运行特性与用户的使用偏好,本研究构建了一个双层优化模型,旨在实现设备运营成本最小化以及电网负荷波动最平滑的目标。通过对不同冷负荷需求条件下冰蓄冷空调控制策略的效果进行仿真对比分析,验证了所提出的用电管理方案的有效性和可行性。

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    本研究探讨了将冰蓄冷空调系统应用于柔性负荷虚拟电厂中,并提出了一种优化控制策略以提升能源效率和经济效益。 在构建安全稳定且经济低碳的智能电网的过程中,柔性负荷主动参与电网协同控制的重要性日益凸显。为了充分挖掘并利用这些柔性负荷响应于电力需求变化的能力,我们提出了一种专门针对此类负载特性的虚拟电厂架构,并选取冰蓄冷空调作为典型受控对象来研究优化用电策略。我们的目标是在保障用户舒适度和经济性的同时考虑电力系统的供需关系。 通过结合实际的空调系统运行特性与用户的使用偏好,本研究构建了一个双层优化模型,旨在实现设备运营成本最小化以及电网负荷波动最平滑的目标。通过对不同冷负荷需求条件下冰蓄冷空调控制策略的效果进行仿真对比分析,验证了所提出的用电管理方案的有效性和可行性。
  • 基于采暖运行原理建模及其需求响应
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    本研究聚焦于电采暖系统的负荷特性的精确建模,并探讨了其在虚拟电厂环境中进行需求响应时的优化策略,以提升能源利用效率和系统稳定性。 根据电采暖的运行原理,结合负荷特性对电采暖进行建模,并依据虚拟电厂的需求响应要求,在接收到调节指令后,实施分布式电采暖优化调节策略。
  • 联供微网多时间尺度
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    本研究探讨了在含冰蓄冷空调系统中实现冷、热及电力联供的微电网,并针对该系统的运行提出了一个多时间尺度的优化调度策略。 本段落提出了一种针对含冰蓄冷空调的冷热电联供型微网多时间尺度优化调度模型,并研究了不同运行方式对优化调度的影响。在日前计划阶段,通过多个场景描述可再生能源的不确定性,重点在于一个运行周期内的经济性;而在日内调度中,则基于日前方案,在考虑冷、热和电力需求变化的基础上,提出了一种双层滚动优化平抑模型,以求解各种联供设备的最佳调整出力。
  • 小规模系统示意图
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    本图展示了小型冰蓄冷空调系统的构成与工作原理,适用于商业或住宅建筑,通过夜间制冰储存冷量以供白天使用,有效降低能耗并减轻电网压力。 在现代建筑领域,能源效率与可持续性是设计及运行中的关键考量因素之一。小型冰蓄冷空调系统便是其中一种高效节能的技术手段。此技术利用夜间低谷电价时段制造冰块,并于白天通过融冰释放冷却能量供冷,从而有效降低空调系统的运营成本。 关于一份名为“小型蓄冰空调机房原理.dwg”的CAD图纸文件,它详细描绘了小型冰蓄冷空调系统中的机房布局和设备布置。通常情况下,该类系统包含以下几个关键部分: 1. **制冰装置**:这是整个冰蓄冷系统的核心组件,在低谷电力时段制造冰块,并采用盘管式、板式或桶式的不同方式实现这一过程。制冷压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等部件构成了制冰机的主要组成部分。 2. **储冰设备**:用于储存白天融冰时释放的冷却能量,包括但不限于冰槽或带有特殊设计以保证均匀释放冷却能力的其他形式存储装置。 3. **冷水机组(冷机)**:在白天将从融冰过程中得到低温水进一步降温至空调系统所需温度,并通过冷冻水管路输送到建筑内的各个区域使用。 4. **循环水泵**:负责输送冷冻水或融冰水流经整个系统的管道,确保冷却能量的有效传递。通常包括制冰阶段和供冷阶段使用的不同类型的泵。 5. **控制系统**:自动管理从制冰到存储再到融冰的全过程,并与电网负荷管理系统相连接以优化能源使用效率。 其工作流程如下: - **夜间制冰阶段**: 当电力需求低且电价便宜时,系统启动制造冰块。 - **白天储冷阶段**: 制造完成后的冷却能量被储存起来,准备在需要的时候释放出来供冷。 - **融冰及降温供应**:日间当电网负荷增加和电价上涨时,开始融化存储的冰,并通过冷水机组进一步降低水温以满足空调需求。 小型冰蓄冷系统的优势包括: 1. 节能减排: 利用低谷时段制造冷却能量可以显著减少高峰用电量。 2. 减少峰值负载:有助于缓解电网在高负荷时期的压力,有利于电力系统的稳定运行和规划。 3. 灵活调节供冷需求的能力使得系统能够更好地适应不同时间段的温度变化要求。 4. 对环境友好: 相比传统的空调设备而言, 冰蓄冷技术可以提高能效并减少碳排放。 综上所述,小型冰蓄冷空调系统是一种经济且环保的选择,特别适合大型公共建筑或商业场所使用。通过深入了解其组成结构、工作原理以及潜在优势,我们可以更好地设计和应用这种高效的节能方案来支持可持续发展的目标。
  • 基于MATLAB微网日前随机度:考虑源-双重不确定关键词:,微网,随机,随机度,源-双重不确定
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    本文利用MATLAB开发了一种针对虚拟电厂中微网日前调度的随机优化模型,特别关注电源和负荷的不确定性因素,旨在提高系统的运行效率与稳定性。 本段落介绍了一段MATLAB代码,该代码用于考虑源-荷双重不确定性的虚拟电厂微网日前随机优化调度。关键词包括:虚拟电厂、微网、随机优化、随机调度、源-荷双重不确定性以及虚拟电厂调度。 参考文献为《Virtual power plant mid-term dispatch optimization》,其中的燃气轮机和储能部分模型与本段落代码一致,且所采用的随机优化算法也相同。仿真平台使用了MATLAB+CPLEX进行实现。 该段代码的主要功能是构建一个虚拟电厂或微网单元的日前优化调度模型,并考虑光伏出力和负荷功率的双重不确定性因素。通过应用随机规划法处理这些不确定变量,建立了一个有效的虚拟电厂随机优化调度模型。 具体而言,在基于蒙特卡洛算法生成预测中的光伏及负荷曲线场景后,利用快速概率距离削减法对场景进行简化,最终保留5个主要场景以供后续分析使用。随后采用随机调度方法针对多个选定的场景下的虚拟电厂调度策略进行了优化处理,并取得了良好的程序实现效果。 每一行代码都配有详细的注释说明,便于阅读和理解整个模型的设计思路与算法流程。
  • 考虑峰谷特征储能峰日前
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    本研究提出了一种基于负荷峰谷特性的储能系统日前优化调度策略,旨在通过高效利用储能资源实现电网削峰填谷,提高电力系统的运行效率和稳定性。 为了实现储能系统的最佳削峰填谷效果,本段落提出了一种考虑负荷峰谷特性的日前优化调度策略。基于日内负荷曲线,并以储能系统额定容量与功率为约束条件,计算在调峰过程中所能达到的最高充放电电量以及对应的最低削峰和最高填谷功率线。根据所需的充电量与放电量之间的差异,在储能系统未动作的时间段内,以优化经济性和改善负荷峰谷差为目标,确定各时间点上的充放电功率,从而实现能量平衡。 本段落构建了包括填谷调度模型、削峰调度模型及电量平衡调度模型在内的多个数学模型,并制定了相应的执行流程。通过建立评价指标体系并基于某电网的实际负荷和风电数据验证所提出的策略的有效性。
  • NSGA2 车间度正确分析:能耗
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    本文探讨了基于NSGA2算法的车间调度系统中能耗优化及柔性调度策略的有效性,并进行了详细的正确性分析。 运用NSGAⅡ算法解决多目标柔性作业车间调度问题,其中主要考虑时间和能耗这两个目标。
  • MATLAB代码:含源-双重不确定/微网日前随机度 关键词:/微网 随机 随机度 双重不确定
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    本文提出了一种基于MATLAB的算法,针对虚拟电厂或微网进行日前随机优化调度,特别考虑了源-荷双重不确定性的复杂情况。关键词包括虚拟电厂、微网、随机优化和随机调度。 MATLAB代码:虚拟电厂/微网日前随机优化调度模型 关键词:虚拟电厂/微网、随机优化、随机调度、源-荷双重不确定性、虚拟电厂调度 参考文档:《Virtual power plant mid-term dispatch optimization》中燃气轮机和储能部分的模型,以及该文档中的随机优化算法。 仿真平台:MATLAB+CPLEX 主要内容:代码实现了一个考虑光伏出力与负荷功率双重不确定性的虚拟电厂或微网单元日前优化调度模型。通过采用随机规划法处理不确定性变量,构建了虚拟电厂的随机优化调度模型。具体来说,首先利用蒙特卡洛算法生成预测的光伏和负荷曲线场景,并使用快概率距离快速削减方法将场景数量减少到5个;接着应用随机调度的方法,在多个场景下对虚拟电厂进行调度策略优化。程序运行效果良好,每一行代码均配有注释说明。
  • 基于MATLAB日前鲁棒度:考虑源-双重不确定影响关键词:,微网度,鲁棒度,源不确定,日前经济
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    本文提出了一种基于MATLAB的虚拟电厂日前鲁棒优化调度方法,该方法旨在有效应对电源与负荷的双重不确定性,以实现日前经济效益的最大化。 本段落介绍了一段MATLAB代码,该代码用于虚拟电厂的日前鲁棒优化调度模型开发,考虑了电源出力(特别是光伏)和负荷功率的双重不确定性因素。参考文献《含电动汽车和风电机组的虚拟发电厂竞价策略_杨甲甲》中的鲁棒模型化简求解部分以及《Virtual power plant mid-term dispatch optimization》,代码构建了一个经济调度模型,并采用了鲁棒优化方法来处理不确定变量,通过设置鲁棒系数调节多重不确定性结果。该程序在MATLAB和CPLEX仿真平台上实现,每一行代码都配有注释以方便理解。 主要内容包括: - 虚拟电厂或微网单元的日前鲁棒经济调度模型构建。 - 光伏出力与负荷功率双重不确定性的考虑方式。 - 鲁棒优化方法的应用及其在目标函数和约束条件中的体现。 - 通过调整鲁棒系数来控制多重不确定性影响。 程序化简过程清晰,实现效果良好。