第三章建立了智能电网园区中热电联供系统的优化调度模型，并对其进行最优化求解。本文设定分别以经济性为优化单目标、经济性和环境性为优化多目标，根据热、电能源的供需平衡与设备自身的运行特性确定约束条件，最后确定利用线性规划算法求解系统调度最优解。

第四章进行算例分析。选取夏季、过渡季和冬季三个季节的典型日，根据典型日的热电负荷，确定各设备调度策略。本文选取智能电网园区中的工业园为分析对象进行算例验证。

2  智能电网园区中的热电联供设备数学模型

智能园区是智能电网用电环节中的重要组成部分之一。通过配备热电联供系统，对智能园区中的热电混合能源进行高效利用。本章重点是对热电联供系统中的电源与辅助设备的数学模型进行研究。

2。1 热电联供系统论文网

热电联供系统中的设备组合方式很多，不同设备之间的特性可以互补，这需要根据建筑物的不同规模、类型和需求进行选择。热电联供系统的电源设备主要有可再生能源发电、燃气轮机、燃气内燃机、燃料电池等，储能设备主要有蓄电池、蓄热槽、冰蓄冷装置等，辅助设备主要有燃气锅炉、余热锅炉、溴冷机、热泵、空调系统等[24]。本文主要选择燃气轮机的为主要设备，考虑到可再生能源的发电，选择光伏电池作为微电源之一，储能设备选择蓄电池与蓄热槽，辅助设备主要有燃气锅炉和余热锅炉，配置形式图如下：

图2。1  热电联供系统结构图

热电联供系统中的电负荷由光伏电池、燃气轮机提供，并向蓄电池进行充放电。当联供系统的供电量小于电负荷时，需从电网买电；当联供系统的供电量大于电负荷，且情况允许时，可向电网售电。联供系统中的热负荷由余热锅炉、燃气锅炉提供，并向蓄热槽进行蓄放热。当余热锅炉的供热量小于热负荷时，燃气轮机工作，否则，燃气轮机不需工作。

下面是设备的具体数学模型，如无特别说明，下标表示光伏电池，表示燃气轮机，表示蓄电池，表示燃气锅炉，表示余热锅炉，表示蓄热槽。

2。2 电源设备数学模型

2。2。1光伏电池数学模型

目前，利用可再生能源发电的形式多样，有风能发电、生物质能发电、太阳能发电、海洋能发电等。利用太阳能的光伏发电因为它的充分的清洁性、安全可靠性、寿命长和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点而被广泛研究与应用，在可再生能源发电中占着十分重要的位置[21]。

光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用光伏电池将太阳光能直接转化为直流电能，再经过逆变器将直流电能转化为交流电能，从而满足电能的需求。光伏发电也有一些缺点，发电成本高，照射的能量分布密度小，需要占用巨大面积。光伏发电的输出功率还与外部条件密切相关，随着环境温度与光照强度的变化而变化，具有较强的随机性与波动性。

设定某段时间内光伏电池的光照强度值服从Beta分布，它的概率密度函数如下式[22]：

（2。1）式中，为时刻的光照强度值，；为最大光照强度值，；为伽玛函数；和为Beta分布的形状参数，它们的具体值如下式：

在参考条件下，光伏电池的输出功率与光照强度值和环境温度有关，光照强度值已知后，可求得其输出功率与环境温度的关系如下式（2。4），其中式（2。5）、（2。6）分别为光伏电池表面温度值和环境温度值：

式中，为光伏电池的输出功率，；为标准测试环境下的最大输出功率，；为标准测试环境下的光照强度，取；为标准测试环境下的光伏电池温度，取；为光伏电池的温度系数，取；为光伏电池表面的实际温度，；为环境温度，；为风速；、分别为该日温度的最大值和最小值；为该日平均温度时刻。