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热电联合虚拟电厂动态建模与优化调度的开题报告
【摘要】
本文提出了一个热电联合虚拟电厂（CHP-VPP）的动态建模与优化调度方法。该方法基于微网技术和虚拟电力厂（VPP）的概念，利用建模工具和调度算法，对CHP-VPP进行动态建模和优化调度，以实现经济性、可靠性和环境可持续性的目标。在建模中，考虑了电力、热力和燃气系统的多元耦合关系，同时考虑了不确定性因素如天气和负载波动。在优化调度中，利用多目标优化算法、仿真和验证等方法，实现了CHP-VPP的实时优化调度，以实现最佳经济效益和最小环境影响。
【关键词】热电联合，虚拟电力厂，多元耦合，优化调度，多目标优化
【Abstract】
Thispaperproposesadynamicmodelingandoptimizationschedulingmethodforacombinedheatandpowervirtualpowerplant(CHP-VPP).Basedonmicrogridtechnologyandtheconceptofvirtualpowerplants(VPP),thismethodusesmodelingtoolsandschedulingalgorithmstodynamicallymodelandoptimizetheCHP-VPPtoachieveeconomic,reliability,andenvironmentalsustainabilitygoals.Inthemodeling,themulti-couplingrelationshipoftheelectric,thermal,andgassystemsisconsidered,whiletheuncertaintyfactorssuchasweatherandloadfluctuationsarealsotakenintoaccount.Intheoptimizationscheduling,multi-objectiveoptimizationalgorithms,simulation,andverificationmethodsareusedtorealizereal-timeoptimizationschedulingofCHP-VPP,inordertoachieveoptimaleconomicbenefitsandminimalenvironmentalimpact.
【Keywords】Combinedheatandpower,virtualpowerplant,multi-coupling,optimizationscheduling,multi-objectiveoptimization
【正文】
一、研究背景
随着电力市场的逐渐自由化及个体用户电力需求的不断增长，能源管理需要更加有效的方式进行，在这种背景下，虚拟电力厂（VPP）已经成为一个重要的措施。虚拟电力厂是一个包含多个小型电源、存储设备和柔性负载的智能电网系统，通过能源管理系统进行调度控制，以实现对电力市场的参与、电力质量的提高、能源安全性的保障等多重功能，取得了良好的效果。
同时，对于热电联合系统来说，通过将热能和电能耦合在一起，从而实现了能源的高效利用。因此，热电联合虚拟电厂（CHP-VPP）成为了能源管理的一个重要组成部分，通过对热电联合系统的耦合进行建模和优化调度，可以实现对大范围用户群体的电力和热力服务，以及电力市场参与的目标。
然而，热电联合系统的建模和优化调度存在以下问题：
（1）多元耦合模型的建立和优化问题；
（2）考虑不确定性因素如天气和负载波动等的优化调度问题；
（3）多目标优化调度问题，如经济性、可靠性和环境可持续性等。
二、研究目标
本文旨在提出一种热电联合虚拟电厂动态建模和优化调度方法，以实现以下目标：
（1）建立多元耦合模型，包括电力、热力和燃气系统的互动关系，从而实现对CHP-VPP进行动态建模；
（2）考虑不确定性因素如天气和负载波动等，通过优化调度方法，实现CHP-VPP的实时优化调度；
（3）以经济性、可靠性和环境可持续性等为目标，建立多目标优化模型，实现最优调度方案的确定。
三、研究方法
基于以上研究目标，本文提出了一种热电联合虚拟电厂动态建模和优化调度方法，包括以下步骤：
（1）建立多元耦合模型，将电力、热力和燃气系统的耦合关系纳入模型中，并考虑不确定性因素如天气和负载波动等，实现CHP-VPP的动态建模；
（2）基于多目标优化理论，建立多目标优化模型，以经济性、可靠性和环境可持续性等为目标，实现最优调度方案的确定；
（3）针对优化模型的求解，本文采用多目标优化算法、仿真和验证等方法，实现CHP-VPP的实时优化调度。
四、研究意义和创新点
通过本文提出的方法，实现了对热电