基于虚拟储能的楼宇微电网综合能源优化研究.pdfVIP

第45卷第9期太阳能学报Vol.45，No.9

2024年9月ACTAENERGIAESOLARISSINICASep.，2024

DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-0809文章编号：0254-0096（2024）09-0678-12

基于虚拟储能的楼宇微电网综合能源优化研究

霍高臣，苏海滨

（华北水利水电大学电气工程学院，郑州450045）

摘要：针对目前微电网系统的多能互补耦合问题，提出一种含虚拟储能的楼宇微电网优化新方法。首先由热平衡方程与人

体舒适温度范围构建楼宇虚拟储能模型；其次建立引入虚拟储能模型的楼宇微电网结构，在人体舒适温度范围内对楼宇室温

进行制冷/制热，完成虚拟储能的充放冷/热能管理，同时引入需求响应机制优化管理用户用能习惯；最后选用冬季和夏季两种

典型气候场景为例，对独立的小工业厂房分别进行含和不含虚拟储能的微电网运行研究分析，以系统日综合运行成本最小为

目标，使用改进的金鹰算法优化求解模型。仿真结果表明所提出的新型方法能降低系统的运行成本。

关键词：微电网；虚拟储能；需求侧管理；金鹰算法；优化调整；热平衡

中图分类号：TM731文献标志码：A

储能的热惯性使整个系统的能耗达到最低；文献［10］通过

0引言

管理电动汽车的充放电和建筑物的蓄放热，提出一种包括

2020年9月国务院明确提出2030年碳达峰与2060年电能存储和热能存储的联合虚拟储能系统。

［1］以上文献中的微电网系统中都以天然气来实现多能互

碳中和目标，绿色低碳的能源使用方式已成为电力从业者

的热门研究方向，新能源技术不断改进和应用，大规模的分补，而天然气的高价格以及其燃烧使用能产生大量CO2和其

布式能源系统在楼宇侧集成，形成以楼宇为主体的微电网系他少量有害气体。因此，在上述研究基础上，本文结合楼宇

［2］自身具有的热惯性，以及室内设备在进行制冷/制热时，环境

统。典型的楼宇微电网系统包含冷热电联供（combined

cooling，heatingandpower，CCHP）、储能等相关技术，可有效温度改变带来的滞后效应和人体对于周围的温度变化有一

实现楼宇供能的优化利用。通过调节CCHP系统的运行，实定的承受范围这两点建立楼宇虚拟储能模型，集成到新的楼

现对楼宇能源的有效控制和管理，从而提高对风电、光伏等宇微电网系统中。再根据制冷/制热的需求调节室温，实现虚

分布式能源的消纳能力。文献［3］考虑了一种CCHP系统与拟储能的充放能管理，优化系统运行，同时为进一步考虑能

地源热泵耦合的综合能源优化模型，并进一步考虑虚拟储能源需求模式，优化用户用能习惯，引入需求响应，实现低碳环

模型，弥补了CCHP系统制冷/制热的不足；文献［4］提出计及保的目标，保证楼宇微电网系统的经济运行。在微电网模型

需求响应负荷和地源热泵出力的综合能源系统优化模型来优化的求解方法上提出改进的金鹰算法（improvedgolden

提高源荷匹配度，解决负荷波动问题；文献［5］建立了一种与eagleoptimizer，IGEO）优化求解模型。

生物质能相结合的综合能源系统，以经济型和环保性为优化