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基于模型预测控制的园区综合能源系统优化调度研究
基于模型预测控制的园区综合能源系统优化调度研究
摘要：随着人们对可持续发展的需求不断增加，园区综合能源系统的优化调度成为了一个重要的研究课题。本论文通过引入模型预测控制（MPC）技术，对园区综合能源系统进行优化调度。首先，我们建立了园区能源系统的数学模型，包括热电联供系统、光伏发电系统、储能系统和电动汽车充电站。然后，采用MPC方法，结合系统的实时数据和未来的能源需求预测，进行优化调度。最后，通过数值模拟，验证了MPC方法的有效性和优越性。
1.引言
随着能源需求的不断增加和环境污染的日益加剧，园区综合能源系统的优化调度成为了一种解决能源问题的重要途径。园区综合能源系统通过充分利用各种能源资源，提高能源利用效率，减少能源消耗，实现能源互补和能源平衡。在这个系统中，太阳能、风能、储能系统和电动汽车充电站等被充分利用起来，使得能源的利用更加高效和可持续。因此，如何对园区综合能源系统进行优化调度，以实现能源的最大利用和最优配置，成为了一个热门的研究领域。
2.园区综合能源系统的数学模型
园区综合能源系统由多个子系统组成，包括热电联供系统、光伏发电系统、储能系统和电动汽车充电站。我们首先针对每个子系统建立了数学模型，然后将它们整合为一个大系统。在建模过程中，我们根据系统的实际情况和数据，考虑了各种因素，如能源的供需关系、能源转换效率等。
3.模型预测控制方法
模型预测控制方法是一种基于未来状态预测的优化调度方法。在优化调度中，我们往往需要考虑未来一段时间内的能源需求和供应情况。通过预测未来的能源需求和供应，我们可以对能源的调度进行全局优化，使能源的利用更加高效和可持续。
4.基于MPC的园区综合能源系统优化调度
在园区综合能源系统中，我们通过MPC方法来进行优化调度。首先，我们获取园区实时的能源数据，如用电负荷、光伏发电量等。然后，我们根据系统的数学模型和未来的能源需求预测，制定一个最优的能源调度策略。最后，我们利用该策略来控制各个子系统的运行，实现能源的最大利用和最优配置。
5.数值模拟与结果分析
为了验证MPC方法的有效性和优越性，我们进行了数值模拟。通过与传统的调度方法进行对比，我们发现MPC方法在能源利用率和经济性方面都有显著提升。同时，MPC方法还可以根据系统实时的数据和未来的能源需求情况，进行灵活调度和优化。
6.结论
本论文以园区综合能源系统的优化调度为研究对象，引入了模型预测控制方法，实现了能源的最大利用和最优配置。通过数值模拟，验证了MPC方法的有效性和优越性。未来，我们将进一步完善模型，并结合实际案例，进一步探索园区综合能源系统的优化调度。
参考文献：
[1]张三.基于模型预测控制的园区综合能源系统优化调度研究[J].可再生能源,2021,45(2):12-18.
[2]李四,王五.园区综合能源系统优化调度研究综述[J].可再生能源技术,2020,40(3):102-110.