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(在研)多能互补集成优化的分布式能源系统示范
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TK01, TP319
  • 关键词:
  • 成果简介:
    多能互补集成优化的分布式能源系统可以充分满足不同地域用户多样化用能需求,创新能源供应模式,实现电/气/热(冷)多能源系统之间及源-网-荷-储不同环节之间的协同高效利用。我国在分布式发电与微电网方面已经突破了规划、调度、控制和仿真等关键技术,但仍然面临多能源系统间缺乏有效协同、与上级电网间友好度不高、对用户供能的保障能力不足、综合供能成本超过预期、能源利用效率不高等分布式综合能源系统问题。在多能互补集成优化的分布式能源系统协同规划、智能调控、联合仿真、能效评估技术等方面的研究还不够深入,未能形成系统化的研究成果,是未来研究的重点方向。 研究内容: 以园区电/气/热(冷)等多种用能需求和燃气三联供、可再生能源等多能源供应方式的互补集成优化为目标,聚焦规划、运行、仿真和评估等领域的关键技术难题,重点从分布式综合能源系统协同规划、分层调控、独立供电、联合仿真、能效评估及工程示范等方面设置5个课题开展研究。主要内容包括开发3套软件系统(规划、调控、仿真),并在广东惠州建设一个世界领先的示范园区,具体研究内容如下: (1)分布式综合能源系统协同规划技术:提出分布式综合能源系统技术架构及适应不同地域特征的典型运营模式;揭示系统源荷时空分布特征和互补替代特性,提出中长期预测方法;基于“源-网-荷-储”准稳态模型,提出综合可靠性与负载能力评估方法;提出分布式综合能源系统协同优化规划方法,开发辅助决策软件。 (2)分布式综合能源系统分层调控技术:基于多能源运行特性,研究分布式能源单元状态实时感知与综合研判方法,获取各能源控制能力和运行边界;针对多源调控过程,研究多类型能源动态协同控制方法及需求互动环境下多能源流的多维度优化调度方法;研究多能源耦合下分布式能源运维计划;研发覆盖感知-控制-调度-运维的多层调控系统。 (3)多能源互补发电及重要负荷独立供电技术:研究独立运行下的供能特性、用户需求特性、能源出力风险特性、负荷重要性分类方法,提出多能互补特性定量评价方法和典型供用能组合模式及能量平衡策略;研究以孤网稳定运行为目标的快速切换技术和以负荷损失最小并提高能源综合利用效率为目标的自愈恢复及优化调度策略。研发具有自愈恢复能力的多能互补发电和独立供电优化调度控制系统。 (4)分布式综合能源系统联合仿真技术:构建多能互补系统中转化、存储、输配、需求设备及网络动静态模型,建立通用的分布式能源系统元件模型库;提出多时态混合求解方法,构建集电/气/热(冷)耦合环节的准稳态仿真模型;研究动态控制下多能耦合机制,开发分布式能源系统离网状态下小步长能量平衡仿真模型;开发多能流交互的分布式能源系统全数字仿真平台,完善物理仿真平台并完成仿真模型校验。 (5)分布式综合能源系统能效评估技术及工程示范:挖掘分布式能源转化、存储、输配和使用过程中量质转化和负荷变化特征,研发分布式综合能源系统的能效评估技术;应用上述成果在广东惠州博罗工业园建设具有国内典型园区综合用能需求并达到国际领先水平的多能互补集成优化的分布式能源系统示范工程,指标全面超出指南要求。 预期目标: 将研发出规划、调控、仿真等3套软件系统;获软件著作权10项;在核心期刊及以上发表论文40篇以上;培养博士、硕士研究生30名。
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