基于免疫粒子群算法的考虑负荷需求相应的热电联供系统优化调度（MATLAB实现）

1.研究背景

        随着“双碳”战略的提出，各种分布式能源的开发和利用收到越来越多的重视。冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power, CCHP)系统在发电的同时可以将燃气轮机产生的废热用于制热或制冷，实现能量的梯级利用，并减少系统的污染气体排放量， 具有良好的社会和经济效益。
        需求侧管理(Demand response, DR)可以改变微电网的负荷特性。对用户侧来说，不仅提高了用户需求侧灵活响应能力，且节约了用户需求侧的电能；对供给侧来说，需求侧管理则可以提高能源的利用率和可再生能源消纳水平，还提高了微电网的经济性、运行可靠性。
        单纯的追求微电网运行的经济性，不仅会影响用户的用电成本，还会改变用户用电的舒适度。因此对于微电网的优化调度不能只考虑经济最优，还应将用户用电满意度纳入寻优目标。

2.系统结构

        地源热泵作为一种高效的可再生能源利用设备，近几年来备受关注。因此，将地源热泵与CCHP结合，建立一种包含地源热泵、风机、光伏、微型燃气轮机、吸收式制冷机组、蓄电装置和蓄冷/热装置的冷热电联供微电网系统，同时，该系统与大电网相连，可以在电价较低时从电网购电，电价较高时向电网售电。该系统所需的天然气由燃气公司提供。结构图如下所示：

2.1 吸收式制冷机模型

        制冷机一般选用溴化锂吸收式制冷机，将微型燃气轮机排出的废热制冷。参考文献[1]其模型表示为：

                   

式中，P_MT 为微型燃气轮机输出电功率大小；η_MT为微型燃气轮机的发电效率；Q_MT (t)、Q_AM (t)分别为t时刻微燃机的废热排放量和吸收式制冷机组的制冷功率。

2.2 地源热泵机组模型

        参考文献[1]，地源热泵是一种利用浅层地热资源，既能制热又能制冷的高效节能空调技术，比常规中央空调节能40%以上，在大型公共建筑节能中潜力巨大。其模型为：

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式中，Q_HP (t)、P_HP (t)分别为t时刻地源热泵产生的冷/热功率和地源热泵消耗的电功率；C_OP为地源热泵的制冷/制热系数，本模型中取C_OP=4。

2.3 储热/冷装置模型：

        冷热储能装置采用水蓄冷设备，与电储能装置具有相似的运行特征，其模型可表示为：

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式中，S_ES (t)、S_ES (t-1)分别为储能装置t和t-1时刻的容量；