【摘要】：微網(wǎng)是由電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、自我保護(hù)和自我管理的功能。需求側(cè)管理是指對用戶側(cè)實行的管理。通過引導(dǎo)用戶在用電高峰時少用電,在用電低谷時多用電。與以往只考慮電源側(cè)的微網(wǎng)調(diào)度不同,將需求側(cè)負(fù)荷考慮到整個微網(wǎng)日前優(yōu)化調(diào)度研究中,不僅可以緩解供電壓力,節(jié)省整個電網(wǎng)運行成本還能夠起到改善能源結(jié)構(gòu)和保護(hù)環(huán)境的作用。本文主要研究內(nèi)容包括:首先對微電網(wǎng)中分布式電源(風(fēng)力發(fā)電,光伏電池)建立數(shù)學(xué)模型。介紹了儲能系統(tǒng)中蓄電池和超級電容的工作原理然后建立儲能系統(tǒng)模型。對于需求側(cè)部分介紹了各負(fù)荷分類及特點,由于地板及圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的蓄熱和保溫能力,當(dāng)供暖負(fù)荷變化時,室內(nèi)作用溫度的變化較為緩慢,利用這一特性我們選取供暖地板為需求側(cè)主要研究對象。地暖作為需求側(cè)負(fù)荷在微網(wǎng)中能夠改善用戶用電方式,起到削峰填谷的作用,提高了微網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)性。其次建立了含風(fēng)電、光伏電池、儲能系統(tǒng)、需求側(cè)部分以地暖負(fù)荷為例的微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。共有兩個目標(biāo)函數(shù),第一個目標(biāo)函數(shù)是使整個微網(wǎng)運行經(jīng)濟(jì)成本最低,第二個目標(biāo)函數(shù)是使用戶舒適度最優(yōu)。由于考慮到光伏、風(fēng)力發(fā)電的出力及負(fù)荷功率的不確定性,故原來由用電負(fù)荷、分布式電源出力等功率預(yù)測值所決定的等式約束難以符合現(xiàn)在的情況。我們引入?yún)^(qū)間數(shù)理論來表述含不確定因素的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)及約束條件。建立了含區(qū)間變量的微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。最后,先介紹NSGA-Ⅱ算法的原理流程并引入?yún)^(qū)間可信度與區(qū)間擁擠距離的概念,在NSGA-Ⅱ算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)出一種適用于求解含區(qū)間變量的微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化問題的方法。以冬季供暖場景為例,選取100戶居民的住宅建筑取調(diào)度周期為1h,共24個調(diào)度時段為實例,通過仿真通過設(shè)置不同的目標(biāo)函數(shù)權(quán)重系數(shù)、區(qū)間可信度以及區(qū)間約束可能度對微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度結(jié)果進(jìn)行分析。充分挖掘需求側(cè)管理在微網(wǎng)中發(fā)揮的作用,以保證在用戶舒適度的前提下有效降低微電網(wǎng)的運行成本,提升微電網(wǎng)綜合能源利用效率。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM732
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文2014 年，我國開始涉足微電網(wǎng)領(lǐng)域，在政府的鼓勵下，我國微電網(wǎng)的研究顯現(xiàn)出全面向上的勢頭。隨后國家制定了微電網(wǎng)相關(guān)規(guī)定，鼓勵開展微電網(wǎng)方面的研究。鼓勵科研單位和企業(yè)合作，將科研跟應(yīng)用緊密相連。并通過設(shè)置各種國家專項科研項目積極調(diào)動各大研究院與企業(yè)的積極性，讓大家都參與到微電網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)研究中來。在國家批準(zhǔn)的項目基金支持下，天津大學(xué)成立了微電網(wǎng)研究團(tuán)隊。他們建立了小型及綜合微網(wǎng)實驗室，研究微網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計、能量管理以及系統(tǒng)的自我控制與保護(hù)功能。其建立的微網(wǎng)中含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電，還裝配了儲能裝置和需求側(cè)可控制負(fù)荷，其結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示�？梢耘c大電網(wǎng)相連運行也可以孤網(wǎng)運行，兩種運行狀態(tài)可以隨意切換。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文，由于排序等級的不同，計算出的 值也比較波迭代進(jìn)化，最終 也會近似等于一個定值。這個設(shè)計計算進(jìn)化個體密集程度。避免讓種群個體都擠在一起鍵信息對最后的結(jié)果產(chǎn)生影響。NSGA-II 相較利用個體的聚集程度來評判一個種群個體所處的出是擁擠度距離的概念。

表 4-3 儲能設(shè)備參數(shù)充電效率c 放電效率disc 充放電功率 kWh 儲能量 kWh初始電量0E（kWh）充電成本（元/kWh）放電成本（元/kWh）上限SiP /SiP 下限SiP /SiP 上限E下限E0.9 0.9 80 0 550 50 150 0.01 0.014.3.2 算例結(jié)果討論與分析根據(jù)上述求解方法，假設(shè)用戶可以接受溫度在設(shè)定溫度的 5oC 的范圍內(nèi)波動，將區(qū)間可信度設(shè)定為 0.8。約束可能度水平為 0.8，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)與用戶舒適度目標(biāo)函數(shù)，我們得到了 24h 微電網(wǎng)日前優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖 4-11 所示。圖中包括各個調(diào)度時段的電制熱系統(tǒng)消耗電功率、電儲能系統(tǒng)充放電功率（放電為正，充電為負(fù)）、與大電網(wǎng)的交換功率（購電為正）以及室內(nèi)作用溫度、室外溫度以及設(shè)定溫度，其中室內(nèi)作用溫度，室外溫度，作用溫度以及購電功率都是區(qū)間變量，故用區(qū)間上下限表示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2797457