综合能源系统多目标优化与信息服务平台设计

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lockin025
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
“双碳”目标、乡村电气化、新型电力系统建设背景下,清洁能源的开发利用是国家关注的重点。我国乡村地区地域广袤,清洁能源储备充足,提升清洁能源就地消纳水平和利用效率成为亟待解决的问题。伴随着清洁能源并网数量不断增多、能源属性逐渐市场化,传统综合能源系统已难以满足现阶段人们对于综合能源系统的发展要求。信息通信技术的发展和应用促进综合能源系统(Integrated energy system,IES)能源耦合互补多级利用,高效合理的优化,可有效解决清洁能源就地消纳与效率问题。本文以综合能源系统的运行、优化为核心,从其典型结构、机组运行方式入手,结合相关约束条件,围绕综合能源系统经济、低碳、高效等指标展开多目标优化研究,构建信息服务平台,具体研究内容如下:(1)结合综合能源系统发展现状,搭建了典型综合能源系统结构模型。对系统组成部分及其运行过程进行研究,针对系统运行过程中电转气、燃气轮机等机组构建数学模型,提出符合现代综合能源系统运行发展的云边端数据传输与处理模型,为展开对综合能源系统的多指标优化做铺垫。(2)构建了涉及综合需求响应的综合能源系统多目标优化函数模型。针对我国北方地区冬季热负荷需求量大,清洁能源储备充足的特点,以及综合能源系统中弃风弃光现象,提出了含储能、地源热泵等能源转换机组,适合北方地区发展的综合能源系统模型,基于分时电价以及冷热负荷可调节性构建需求响应模型,以系统运行经济性、低碳性、综合能效为目标,构建涉及综合需求响应的综合能源系统多目标优化函数模型,以北方某乡村地区综合能源系统典型日负荷和清洁能源出力为基础,通过设置典型场景,结合自适应粒子群优化算法(Multi-objective adaptive particle swarm optimization,MAPSO)完成对综合能源系统的多目标优化,为综合能源系统多目标优化提供参考。(3)提出了涉及用户满意度的综合能源系统多目标优化运行优化方法。能源商品化属性不断增强,人们对于能源供给水平提出更高要求,通过在综合能源系统中增加电转气(Power to Gas,P2G)机组,实现电-气能源双向转换,增强能源之间耦合能力,结合分时电价、分时气价、热负荷可调节性,提出电-气-热综合需求响应模型,考虑用户对能源供给满意度问题,提出了含用户满意度、经济性、低碳性的多目标优化模型,将系统购电、气以及燃气轮机运行排碳量和P2G机组运转吸收二氧化碳量考虑到目标函数中,设置不同优化场景,结合MAPSO算法,完成对模型优化,分析主要机组与储能对系统优化运行的影响,提升优化模型与相关决策制定的真实可靠性。(4)以各类传感器作为终端,以易传盒子作为边缘节点,构建了云-边-端协同数据采集与处理系统,在阿里云物联网平台完成了可视化和数据存储功能的开发。云边端系统能够实现分布式数据的实时化采集与可靠传输,边缘侧实现数据处理,减缓云平台压力;云平台能够进行数据的存储、分析、可视化,实现了对传感器的远程控制,为综合能源系统的设计、优化、出力预测提供了技术支撑与理论指导。
其他文献
施肥是果园管理的重要环节,也是提高果品产量和质量的重要过程之一。针对现有苹果园有机肥双侧开沟施肥机作业过程中,排肥稳定性和均匀性较差的问题。本文基于现代矮站密植苹果园有机肥施肥作业要求,以均匀排肥和一致分肥为设计目标,对果园双侧开沟施肥机排肥装置进行设计和优化,确定了刮肥机构和分肥机构参数,提高了苹果园双侧开沟施肥机排肥稳定性和均匀性。查阅开沟施肥农艺要求的相关文献,确定选用颗粒有机肥进行试验。应
学位
樱桃番茄具有丰富的营养价值,深受消费者青睐,我国果蔬采摘机械化程度较低,樱桃番茄串采摘主要以人工为主,成本高,效率低,且易出现掉果、破损等问题。为了可以高效无损地完成机械采摘樱桃番茄,对其进行了物理力学特性测量,提出了番茄串力学模型并进行运动仿真及其标定试验,设计了樱桃番茄串采摘末端执行器并进行了采摘试验。研究的主要内容如下:(1)测定物理力学特性,提出力学模型。首先通过实地调研与试验,测得了樱桃
学位
高校和企业在新型人造板和具有特殊性能人造板的试验研发中,整线试制之前缺少小型化的适用的铺装成型设备,从而限制了在试验阶段的研发效率,本文以刨花板为例,设计一种刨花分层铺装成型试验机,主要研究内容如下:(1)分析国内外人造板铺装成型设备的工作原理,根据工作需求,确定刨花分层铺装成型试验机的作业方式和主要结构参数,并对铺装机构、升降机构、成型机构等关键部件进行详细的设计计算和零部件选型,完成刨花分层铺
学位
中国是苹果生产大国,栽培面积和产量均居世界第一位,在果园生产管理过程中,喷施农药是病虫害防治的重要环节和有效方法。针对高仿锤形果树在施药过程中存在雾滴穿透性差、垂直方向分布不均等问题,对多风管喷雾机的风送喷雾系统进行设计和试验,以期望达到现代果园病虫害防治的农艺要求。根据现代果园种植模式及高仿锤树形特征,基于农机农艺相结合的原则,确定果园多风管喷雾机总体设计方案,确定了喷雾机的结构组成,利用Sol
学位
报纸
报纸
苹果收获是果园农事作业中的重要环节,随着劳动力成本逐年增加,苹果产业须通过生产作业机械化来提高劳动生产率,以实现高效生产、节本增效,谋求果园可持续发展。针对苹果采摘收获时持续弯腰放果劳动强度大、果实下树运送效率低、苹果掉落坠地损伤严重等问题,基于矮砧密植苹果园栽培模式、果实采后高效低损输送要求,设计了单通道苹果气力输送装置,以期实现提高果实采后运送效率、降低果实损伤的目的。分析苹果在输送管道内受力
学位
针对花生小区播种机播种尺寸差异较大种子时,存在适应性差、单粒精播粒距合格率低等问题,依据花生小区育种及播种农艺要求,设计了勺夹式花生小区单粒精量播种单体,确定了开沟总成、排种总成、布种总成等关键部件的结构参数,从数值模拟的研究方法入手,着重对勺夹式排种器的主要结构与作业参数进行了仿真分析,并基于STM32单片机完成整机控制系统的硬件与软件设计,具体工作内容如下:1.测定了小粒种四粒红、中粒种华一罗
学位
随着我国苹果园逐渐向矮砧密植栽培模式方向转变,对果园作业机械的需求迫在眉睫。果园作业平台在果园机械装备中发挥着重要作用,能够完成疏花疏果、剪枝、采摘、套袋、运输等作业任务,达到节约劳动成本、降低劳动强度、提高作业效率与增加果园经济效益的目的。针对现有的部分果园作业平台存在体积较大、稳定性差的问题。对果园作业平台进行结构优化设计与稳定性研究,实现整机轻量化与提高整机安全稳定性的目标。基于实地调研新型
学位
新消费时代消费人群的变化、新技术的应用、传统零售模式的升级为解决目前我国体育用品品牌构建存在的问题提供新的思路。二十大明确提出要着力推动高质量发展,本文旨在通过提升国产体育用品品牌影响力推动体育用品制造业转型升级,促进体育产业高质量发展,进而加快新发展格局的构建,运用文献资料法、归纳总结法对我国体育用品品牌目前的发展现状进行梳理,最终得出,在新消费时代的背景下国产体育用品企业需要从品牌定位、品牌资
期刊