远洋海岛群综合能量供给系统源-储-荷协调调度策略研究

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远洋海岛作为海洋资源开发的重要平台,由于地处远海,受资源补给限制无法得到充分发展。若能有效利用海岛自身具备的新能源,将突破现有远洋海岛单一依靠柴油机发电的资源限制瓶颈。但同时,由于远洋海岛土地面积有限,过多的新能源设施建设将占据大量土地资源,过少的新能源设施建设无法完全满足海岛发展的负荷需求,导致远洋海岛难以得到大规模开发。若将远洋海岛群作为一个整体,资源区与负荷区分离,通过储换电船舶在资源富集岛和负荷中心岛间输送能源,可有效解决远洋海岛群的土地资源与新能源资源存在的矛盾,实现群体的资源自持。但这种新型能源供给系统的架构决定了其不同于现有的独立微网,在运行过程中将面临新的问题。本文首先分析了远洋海岛群综合能量供给系统在调度过程中所具备的特征与面对的问题。针对现有调度策略对制氢设备、制淡设备、燃料电池等柔性消纳设备的功率-效率特性考虑不足的问题,分析了其能量转换特性并建立了详细的数学模型,并基于典型参数分析其功率-效率特性,为后续建立详细的调度模型奠定基础。针对远洋海岛群岛间资源调度综合了岛内协调优化与岛间协调优化、连续生产与离散运输、电力调度与航路规划的基本特征,本文建立了基于Agent理论的岛间资源调度模型,根据不同岛屿的功能特性与需求,确定了不同场景下负荷中心岛Agent与资源富集岛Agent的调度目标与约束。仿真结果表明本文模型能有效计及设备的功率-效率特性,协调能源生产效益与运输成本。针对负荷中心岛岛内源岛储荷调度的多形态能源供给多形态负荷的特征,分析了其能源流动特性,针对能源与负荷的不匹配特性引入实时电价作为负荷调控手段,建立了以供应方收益最大为目标的岛内实时电价定价与源储荷调度一体化优化模型。仿真结果表明,本文策略能有效计及各设备的运行特性,发挥实时电价的调节能力,实现负荷中心岛的经济运行。
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