李姚旺，苗世洪，尹斌鑫，張世旭，張松巖

計(jì)及先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能多能聯(lián)供特性的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型

李姚旺，苗世洪，尹斌鑫，張世旭，張松巖

（強(qiáng)電磁工程與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(華中科技大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院)，湖北省 武漢市 430074）

先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能(Advanced adiabatic compressed air energy storage，AA-CAES)是一種清潔的大規(guī)模物理儲(chǔ)能技術(shù)。相對(duì)于其他類型的儲(chǔ)能技術(shù)，AA-CAES技術(shù)具有多能流聯(lián)供的獨(dú)特特性，這一特性使得其在微型綜合能源系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景?？紤]AA-CAES電站的多能聯(lián)供特性，研究了含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略。介紹了含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)基本構(gòu)成；基于AA-CAES電站的實(shí)際熱力學(xué)過程，構(gòu)建AA-CAES電站的冷熱電多能流聯(lián)合調(diào)度約束模型；在此基礎(chǔ)上，以最小化系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)，建立含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型；最后，采用天津中新生態(tài)城的數(shù)據(jù)進(jìn)行模型驗(yàn)證。

微型綜合能源系統(tǒng)；先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能(AA-CAES)；多能流；優(yōu)化調(diào)度

0 引言

隨著化石燃料枯竭和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，積極發(fā)展分布式可再生電源，提高綜合能源利用效率，已成為各國(guó)政府、企業(yè)和民眾的共識(shí)[1]。微型綜合能源系統(tǒng)能夠?qū)⒎植际诫娫础⑷細(xì)?、供?供熱等能源環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，為工業(yè)園區(qū)、公共、商業(yè)和民用建筑提供綜合能源服務(wù)；微型綜合能源系統(tǒng)還能夠通過能量梯級(jí)利用和靈活的能源利用模式，實(shí)現(xiàn)高達(dá)90%的一次能源利用率[2]。近年來，微型綜合能源系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛的關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的單一能源系統(tǒng)，微型綜合能源系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備種類更加豐富，運(yùn)行特性更為復(fù)雜，且不同能源系統(tǒng)間相互影響[3]。因此，研究微型綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，提升系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平，已成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。

在微型綜合能源系統(tǒng)中，儲(chǔ)能單元被認(rèn)為是其中的重要核心單元之一[4]。目前，在諸多研究中，均已將電池儲(chǔ)能技術(shù)和蓄熱技術(shù)考慮在微型綜合能源系統(tǒng)的應(yīng)用中[1,3-5]。在現(xiàn)有儲(chǔ)能技術(shù)中，先進(jìn)絕熱壓縮空氣儲(chǔ)能(advanced adiabatic compressed air energy storage，AA-CAES)因其成本低、壽命長(zhǎng)、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而日漸受到關(guān)注[6]。此外，相對(duì)于其他類型的儲(chǔ)能技術(shù)，AA-CAES有一項(xiàng)顯著優(yōu)勢(shì)——冷熱電聯(lián)供特性[7]。這一特性使得AA-CAES技術(shù)在微型綜合能源系統(tǒng)中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的發(fā)展應(yīng)用前景[7]。

目前，學(xué)者們已在AA-CAES系統(tǒng)效益評(píng)估、優(yōu)化規(guī)劃和優(yōu)化調(diào)度方面開展了大量研究。文獻(xiàn)[8]評(píng)估了傳統(tǒng)CAES電站和AA-CAES電站在美國(guó)電能市場(chǎng)和備用市場(chǎng)中的效益情況。文獻(xiàn)[9]提出了面向微電網(wǎng)的小型AA-CAES系統(tǒng)容量規(guī)劃方法。文獻(xiàn)[6]構(gòu)建了AA-CAES電站的詳細(xì)備用模型，提出了考慮AA-CAES電站的電能與備用聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型。文獻(xiàn)[10]考慮AA-CAES電站的變工況特性，構(gòu)建了AA-CAES電站的實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度模型，并提出了含AA-CAES電站的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略。文獻(xiàn)[11]建立了AA-CAES電站的變工況運(yùn)行模型，并提出了AA-CAES與風(fēng)電耦合的風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行策略。上述文獻(xiàn)主要面向AA-CAES電站參與電力系統(tǒng)的優(yōu)化規(guī)劃與運(yùn)行開展研究，并未考慮其在多能流系統(tǒng)中的調(diào)度運(yùn)行。

文獻(xiàn)[12]以提高能源利用率與能量梯級(jí)利用為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種含AA-CAES的新型冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并從流程設(shè)計(jì)的角度，優(yōu)化了AA-CAES在冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)中的工作模式。文獻(xiàn)[13]提出了一種反映AA-CAES功率約束和儲(chǔ)能狀態(tài)約束的運(yùn)行可行域刻畫方法，并探討了運(yùn)行可行域作為分析工具在實(shí)時(shí)調(diào)度中的應(yīng)用。上述文獻(xiàn)在AA-CAES參與多能流系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行方面開展了研究，具有良好的啟發(fā)意義。但在同時(shí)計(jì)及AA-CAES冷熱電聯(lián)供特性的調(diào)度建模方面，以及含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行方面，目前還鮮有報(bào)道。

為此，本文考慮AA-CAES電站的多能聯(lián)供特性，構(gòu)建了AA-CAES電站的冷熱電多能流聯(lián)合調(diào)度約束模型。在此基礎(chǔ)上，以最小化系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)，建立了含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型。最后，通過算例分析進(jìn)行模型驗(yàn)證。

1 微型綜合能源系統(tǒng)構(gòu)成

本文研究的微型綜合能源系統(tǒng)包含冷、熱、電和氣4種能源形式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)通過集中式電力母線與電網(wǎng)交換電功率[4]。系統(tǒng)內(nèi)的主要設(shè)備包括：微型燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)電機(jī)組、余熱回收鍋爐、燃?xì)忮仩t、電制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)和AA-CAES裝置。其中，微型燃?xì)廨啓C(jī)和風(fēng)電作為系統(tǒng)內(nèi)的主要電源；余熱回收鍋爐和燃?xì)忮仩t作為系統(tǒng)內(nèi)的主要供熱源；電制冷機(jī)、吸附式制冷機(jī)和AA-CAES裝置作為系統(tǒng)內(nèi)的主要供冷源。需要說明的是，AA-CAES裝置還作為系統(tǒng)內(nèi)的主要儲(chǔ)熱/電裝置。

由圖1可以看出，AA-CAES裝置可以同時(shí)參與冷、熱、電3種能流形式的系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，且具有熱電聯(lián)儲(chǔ)/聯(lián)供特性。因此，其在微型綜合能源系統(tǒng)中具有重要地位。AA-CAES裝置是一個(gè)包含壓縮/膨脹、儲(chǔ)熱/釋熱等多物理過程的復(fù)雜系統(tǒng)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 微型綜合能源系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

圖2 面向冷熱電聯(lián)產(chǎn)的AA-CAES裝置示意圖

為了達(dá)到更高的循環(huán)效率和熱利用率，AA-CAES 電站通常采用“多級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻”和“多級(jí)膨脹、級(jí)間再熱”模式[10](圖2中以2級(jí)壓縮和2級(jí)膨脹為例)。AA-CAES裝置的運(yùn)行原理如下：1）在儲(chǔ)能過程中，壓縮機(jī)利用富裕電能壓縮至高溫高壓狀態(tài)，通過換熱器將壓縮熱回收并存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱器中，降溫后的高壓空氣存儲(chǔ)在儲(chǔ)氣室中；2）在釋能過程中，儲(chǔ)氣室中的高壓氣體釋放，在換熱器中利用壓縮熱或從微型綜合能源系統(tǒng)中存儲(chǔ)的熱量加熱升溫，之后通過透平膨脹做功，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電；3）在冷熱電聯(lián)產(chǎn)場(chǎng)景下，AA-CAES裝置的儲(chǔ)熱器不但能夠存儲(chǔ)壓縮熱，還能夠存儲(chǔ)來自外界熱源的熱量，此外，存儲(chǔ)在儲(chǔ)熱器中的熱量不但能夠用于加熱高壓空氣，還能夠?yàn)闊嵊脩艄醄7,12]；4）在冷熱電聯(lián)供場(chǎng)景下，末級(jí)透平的出口溫度通常低于環(huán)境溫度，透平出氣可用于供冷。

由于水具有相對(duì)較高的比熱容，能夠在較少的溫度變化范圍內(nèi)存儲(chǔ)較多的熱量，因此，其常被用作AA-CAES系統(tǒng)中的載熱介質(zhì)[14-15]。本文同樣采用水作為AA-CAES系統(tǒng)中的載熱介質(zhì)。

2 AA-CAES多能流聯(lián)合調(diào)度約束建模

考慮AA-CAES電站采用“多級(jí)壓縮、級(jí)間冷卻”和“多級(jí)膨脹、級(jí)間再熱”模式，并忽略AA-CAES在非額定工況下的參數(shù)變化，壓縮過程空氣質(zhì)量流量和壓縮功率的關(guān)系，及發(fā)電過程空氣質(zhì)量流量和發(fā)電功率的關(guān)系，均可由理想絕熱壓縮/膨脹過程表示，具體表達(dá)式見文獻(xiàn)[6]。

采用等溫儲(chǔ)氣室模型描述AA-CAES電站的儲(chǔ)氣室氣壓與進(jìn)出口質(zhì)量流量的關(guān)系，如式(1)所示。儲(chǔ)氣室氣壓可由式(2)計(jì)算得到[11,16]。

在換熱過程中，引入換熱器能效參數(shù)[17]，并假設(shè)AA-CAES電站控制系統(tǒng)使換熱器中熱流體和冷流體的熱容量相等，換熱器吸熱功率和放熱功率表達(dá)式見文獻(xiàn)[6]。

考慮儲(chǔ)熱器能夠參與儲(chǔ)熱和向熱用戶供熱后，儲(chǔ)熱器的儲(chǔ)熱量可由式(3)計(jì)算得到。

AA-CAES電站單位時(shí)段的最大供冷量可表示為：

多能聯(lián)供模式下，AA-CAES電站的運(yùn)行約束包括壓縮功率上下限約束、發(fā)電功率上下限約束、運(yùn)行工況約束、儲(chǔ)氣室氣壓上下限約束和儲(chǔ)熱器儲(chǔ)熱量上下限約束，具體表達(dá)式見文獻(xiàn)[6]。此外，還包括儲(chǔ)熱功率上限約束、供熱功率上限約束、供冷功率上限約束，分別如式(5)—(7)所示。

3 微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型

本文所提出的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型需要能夠制定次日24時(shí)段各調(diào)度資源的出力計(jì)劃，包括燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電出力計(jì)劃、風(fēng)電出力計(jì)劃(允許棄風(fēng))、電網(wǎng)購(gòu)電功率計(jì)劃、電制冷機(jī)制冷功率計(jì)劃、燃?xì)忮仩t供熱功率計(jì)劃、余熱回收鍋爐供熱計(jì)劃、吸附式制冷機(jī)供冷功率計(jì)劃、AA-CAES儲(chǔ)能的壓縮/發(fā)電功率計(jì)劃以及儲(chǔ)熱/供熱功率計(jì)劃。

需要說明的是，本文假設(shè)微型綜合能源系統(tǒng)盡量滿足自給自足，并不向外售電。

3.1 目標(biāo)函數(shù)

3.2 約束條件

1）系統(tǒng)約束。

系統(tǒng)約束主要包含冷、熱、電3種能流的功率平衡約束，表達(dá)式分別如下：

由于微型綜合能源系統(tǒng)通常容量較小，電網(wǎng)可以直接作為其備用電源，以應(yīng)對(duì)由風(fēng)電和負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差帶來的功率不平衡，因此，本文調(diào)度模型中不考慮系統(tǒng)備用容量約束。

2）微型燃?xì)廨啓C(jī)約束。

微型燃?xì)廨啓C(jī)是實(shí)現(xiàn)冷熱電聯(lián)供型微電網(wǎng)的核心設(shè)備之一，微型燃?xì)廨啓C(jī)的燃料耗費(fèi)可直接用一次函數(shù)[1]近似表示：

微型燃?xì)廨啓C(jī)的單位時(shí)間排氣余熱回收量[1]表示為：

微型燃?xì)廨啓C(jī)出力上下限約束表示為：

3）燃?xì)忮仩t約束。

燃?xì)忮仩t耗氣量與釋熱量間的關(guān)系如式(19)所示；燃?xì)忮仩t的出力上下限約束如式(20)所示。

4）余熱回收鍋爐約束。

余熱鍋爐將燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的余熱收集起來，其輸出功率與燃?xì)廨啓C(jī)排氣熱量有關(guān)。

5）電制冷機(jī)約束。

電制冷機(jī)制冷功率和輸入電功率間的關(guān)系如式(23)所示；制冷功率上下限約束如式(24)所示。

6）吸附式制冷機(jī)約束。

吸附式制冷機(jī)的供冷功率可由式(25)計(jì)算得到；供冷功率上下限約束如式(26)所示。

此外，AA-CAES電站的調(diào)度約束也需要在調(diào)度模型中被考慮。

本文所提出的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度問題為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題，本文采用CPLEX對(duì)該問題進(jìn)行求解。

4 算例分析

4.1 算例參數(shù)

本文基于天津中新生態(tài)城智能電網(wǎng)園區(qū)內(nèi)的冷熱電負(fù)荷數(shù)據(jù)開展算例分析。日前冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線如圖3所示，系統(tǒng)日前風(fēng)電出力預(yù)測(cè)曲線如圖4所示。系統(tǒng)調(diào)度資源的調(diào)度參數(shù)[4,19]如表1所示，AA-CAES電站的調(diào)度參數(shù)[14]如表2所示。本文電價(jià)采用峰谷電價(jià)，系統(tǒng)夜晚0:00至8:00時(shí)售電價(jià)格較低，為0.2元/(kW?h)，其余時(shí)間段售電價(jià)格為0.5元/(kW?h)。天然氣的價(jià)格為2.20元/m3[1]。

圖3 冷熱電負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線

圖4 風(fēng)電出力預(yù)測(cè)曲線

表1 系統(tǒng)調(diào)度資源參數(shù)

表2 AA-CAES電站調(diào)度參數(shù)

4.2 結(jié)果分析

本文設(shè)置了4個(gè)場(chǎng)景來對(duì)比分析AA-CAES電站為微型綜合能源系統(tǒng)帶來的效益。場(chǎng)景1，假設(shè)系統(tǒng)中不含AA-CAES電站；場(chǎng)景2，假設(shè)系統(tǒng)含AA-CAES電站，但AA-CAES電站只參與電能流優(yōu)化調(diào)度；場(chǎng)景3，假設(shè)系統(tǒng)含AA-CAES電站，且AA-CAES電站能參與熱、電雙能流的優(yōu)化調(diào)度；場(chǎng)景4，假設(shè)系統(tǒng)含AA-CAES電站，且AA-CAES電站能夠同時(shí)參與冷、熱、電3種能流形式的優(yōu)化調(diào)度。

表3為4種場(chǎng)景下的各項(xiàng)成本。由表3可以看出，當(dāng)AA-CAES電站參與微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化后，系統(tǒng)總運(yùn)行成本顯著降低：當(dāng)AA-CAES電站分別參與電能流、電熱雙能流和冷熱電三能流的優(yōu)化調(diào)度后，系統(tǒng)總運(yùn)行成本分別下降了1.94%、32.03%和36.38%。這表明，AA-CAES電站的熱電聯(lián)儲(chǔ)/聯(lián)供能力及其供冷能力能夠有效提升微型綜合能源系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。需要說明的是，由于AA-CAES電站的循環(huán)效率較低(約53%)，且系統(tǒng)未出現(xiàn)棄風(fēng)問題，因此，當(dāng)AA-CAES電站僅參與電能流優(yōu)化調(diào)度時(shí)，系統(tǒng)總能耗有所增加，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益并不明顯。

表3 各場(chǎng)景下的各項(xiàng)成本

圖5—7分別展示了一天中各場(chǎng)景下各資源的電耗能、熱供能和冷供能分布情況。由圖5可以看出，當(dāng)AA-CAES參與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度后，系統(tǒng)總的電耗能明顯上升，場(chǎng)景2、3、4中的全天總電耗能分別比場(chǎng)景1高3.32、5.63、5.49 MW?h，這主要是由于AA-CAES電站的“電到電”效率相對(duì)較低，因此，AA-CAES電站參與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度后，系統(tǒng)的總電耗能可能會(huì)有一定程度的增加。但是由于系統(tǒng)實(shí)行峰谷電價(jià)，AA-CAES可以通過“低價(jià)儲(chǔ)能、高價(jià)釋能”的方式使得系統(tǒng)獲得經(jīng)濟(jì)效益，因此，雖然AA-CAES參與調(diào)度后，系統(tǒng)總電耗能增加，但系統(tǒng)總運(yùn)行成本有所降低(如表3所示)。

圖5 一天中各場(chǎng)景下各資源的電耗能

圖6 一天中各場(chǎng)景下各資源的熱供能

圖7 一天中各場(chǎng)景下各資源的冷供能

此外，由圖5還可以看出，當(dāng)AA-CAES參與熱能流和冷能流調(diào)度后，AA-CAES電站的凈耗電量增加了。這主要是由于AA-CAES系統(tǒng)儲(chǔ)熱器的主要熱量來源之一是空氣壓縮過程的壓縮熱，因此，為了提升AA-CAES電站的供熱能力，以降低微型綜合能源系統(tǒng)運(yùn)行成本，AA-CAES系統(tǒng)需要更長(zhǎng)時(shí)間的壓縮來獲得更多壓縮熱。

由圖6可以看出，當(dāng)AA-CAES參與供熱后，燃?xì)忮仩t和余熱回收裝置的供熱量均明顯降低，因此，場(chǎng)景3中的天然氣購(gòu)置成本明顯低于場(chǎng) 景1(如表3所示)。此外，由于燃?xì)忮仩t具有較高的能量轉(zhuǎn)換效率，其單位天然氣供熱成本較低，因此，燃?xì)忮仩t是系統(tǒng)中最主要的熱量來源。

由圖7可以看出，當(dāng)AA-CAES電站參與供冷后，吸附式制冷機(jī)和電制冷機(jī)的供冷量均有所下降，因此，場(chǎng)景4中的電耗能和熱耗能均低于場(chǎng)景3(如圖5、6所示)。因此，系統(tǒng)總成本進(jìn)一步降低(如表3所示)。

各場(chǎng)景下，AA-CAES電站的壓縮(發(fā)電)功率、充放電時(shí)換熱器的換熱功率、儲(chǔ)氣室氣壓、儲(chǔ)熱量、AA-CAES電站與外界的熱量交換功率和供冷功率分別如圖8—13所示。

圖8中，負(fù)值、正值分別表示AA-CAES壓縮功率、發(fā)電功率；圖9中，負(fù)值、正值分別表示AA-CAES電站處于發(fā)電、壓縮工況時(shí)換熱器的換熱功率；圖12中，負(fù)值表示AA-CAES電站從外界熱源吸熱的功率，正值表示AA-CAES電站向外界熱負(fù)荷供熱的功率。

由圖8—13可以看出，采用本文優(yōu)化調(diào)度模型，AA-CAES電站能在其正常運(yùn)行區(qū)間內(nèi)運(yùn)行。

圖8 各場(chǎng)景下AA-CAES壓縮(發(fā)電)功率

圖9 各場(chǎng)景下?lián)Q熱器的換熱功率

圖10 各場(chǎng)景下AA-CAES儲(chǔ)氣室氣壓

圖11 各場(chǎng)景下AA-CAES儲(chǔ)熱量

5 結(jié)論

基于AA-CAES電站的實(shí)際熱力學(xué)過程，構(gòu)建了AA-CAES電站的冷熱電多能流聯(lián)合調(diào)度約束模型。在此基礎(chǔ)上，提出了含AA-CAES電站的微型綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度策略。仿真算例結(jié)果表明：

圖12 AA-CAES與外界的熱量交換功率

圖13 AA-CAES供冷功率

1）由于AA-CAES電站的“電到電”效率相對(duì)較低，AA-CAES電站參與系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度后，系統(tǒng)的總電耗能可能會(huì)有一定程度的增加。對(duì)于無棄風(fēng)問題的系統(tǒng)，AA-CAES電站僅參與電能流調(diào)度，所帶來的經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較低。

2）AA-CAES電站具有冷熱電聯(lián)供的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其參與綜合能源系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行后，能夠減少系統(tǒng)其他供熱/供冷裝置的耗能，提升系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

[1] 徐青山，李淋，盛業(yè)宏，等．冷熱電聯(lián)供型多微網(wǎng)主動(dòng)配電系統(tǒng)日前優(yōu)化經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2018，42(6)：1726-1734．

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Optimal Dispatch Model for Micro Integrated Energy System Considering Multi-carrier Energy Generation Characteristic of Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage

LI Yaowang, MIAO Shihong, YIN Binxin, ZHANG Shixu, ZHANG Songyan

(State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology (School of Electrical and Electronic Engineering, Huazhong University of Science and Technology), Wuhan 430074, Hubei Province, China)

Advanced adiabatic compressed air energy storage (AA-CAES) is a clean large-scale physical energy storage technology. Compared with other energy storage technologies, AA-CAES can supply and store multi-carrier energy, which makes it have abroad prospective in the application in micro integrated energy system. Considering the multi-carrier energy generation characteristic of AA-CAES power plant, the optimal dispatch strategy of micro integrated energy system with AA-CAES power plant was studied. The basic composition of the micro integrated energy system with AA-CAES power plant was introduced. Based on the actual thermodynamic process of the AA-CAES power plant, a combined dispatch model of multi-carrier energy flow of cooling, heating and power was established. On this basis, the optimal dispatch model of micro integrated energy system with AA-CAES power plant was established to minimize the operating cost of the system. In the end, based on the operation data of Sino-Singapore ecologic town in Tianjin, the simulation test was carried out for model validation.

micro integrated energy system; advanced adiabatic compressed air energy storage (AA-CAES); multi-carrier energy; optimal dispatch

10.12096/j.2096-4528.pgt.19150

TK 01+9

2019-10-16。

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2017YFB0903601)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51777088)。

Project Supported by National Key Research and Development Program of China (2017YFB0903601); National Natural Science Foundation of China (51777088)

李姚旺(1993)，男，博士研究生，研究方向?yàn)閴嚎s空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)、電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度、綜合能源系統(tǒng)，yaowang_li@126.

李姚旺

苗世洪(1963)，男，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)保護(hù)與控制、壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)，本文通信作者，shmiao@hust.edu.cn。

苗世洪

(責(zé)任編輯 尚彩娟)