發(fā)布時間：2020-05-31 08:18

【摘要】：隨著當(dāng)今科技飛速發(fā)展,工業(yè)自動化水平不斷提高,智能化技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度方式不斷成熟,光伏(PV)、風(fēng)電等可再生能源得以大規(guī)模應(yīng)用,用戶用電方式也更加智能化和多樣化,能夠提高可再生能源消納能力、實現(xiàn)節(jié)能減排的主動配電系統(tǒng)(ADS)應(yīng)運而生。但新能源出力的隨機變化和用戶用電行為的不確定性使得大電網(wǎng)的調(diào)峰難度不斷加大,進(jìn)而影響電力系統(tǒng)的安全性和供電可靠性。為提高新能源消納能力,滿足電網(wǎng)調(diào)峰需求,提高主動配電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性,增強電力系統(tǒng)的可靠性和可控性,調(diào)度機構(gòu)需要對電網(wǎng)調(diào)峰任務(wù)進(jìn)行合理分配,并對各區(qū)域型主動配電系統(tǒng)內(nèi)的新能源、儲能、柔性負(fù)荷等分布式調(diào)峰資源進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。論文針對含光伏、全釩液流電池(VRB)儲能裝置與多類型柔性負(fù)荷的工業(yè)園區(qū)型主動配電系統(tǒng),在考慮源荷隨機性情況下,研究該系統(tǒng)實時響應(yīng)電網(wǎng)隨機調(diào)峰需求指令的調(diào)度優(yōu)化問題。首先,將PV出力、多類型負(fù)荷需求和電網(wǎng)調(diào)峰需求的隨機動態(tài)變化近似描述為連續(xù)馬爾可夫過程,并根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)VRB的充放電特性對儲能系統(tǒng)進(jìn)行建模;然后,以各決策時刻內(nèi)PV出力、各類負(fù)荷需求、調(diào)峰需求以及儲能SOC為狀態(tài),以儲能充放電及多類型柔性負(fù)荷調(diào)整為行動,在系統(tǒng)功率平衡等相關(guān)約束下,以滿足電網(wǎng)隨機調(diào)峰需求和提高系統(tǒng)經(jīng)濟運行水平為目標(biāo),將工業(yè)園區(qū)主動配電網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化問題建立成隨機動態(tài)規(guī)劃模型;最后,引入Q學(xué)習(xí)優(yōu)化方法進(jìn)行策略求解,并比較分析了傳統(tǒng)Q學(xué)習(xí)、雙Q學(xué)習(xí)、模擬退火Q學(xué)習(xí)與模擬退火雙Q學(xué)習(xí)所得策略的優(yōu)劣。算例仿真結(jié)果表明本文采用的學(xué)習(xí)優(yōu)化方法所得策略可在基本滿足電網(wǎng)隨機調(diào)峰需求的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)經(jīng)濟運行效益,驗證了優(yōu)化方法的有效性。此外,論文在工業(yè)園區(qū)型主動配電系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上對考慮電網(wǎng)隨機調(diào)峰需求的兩區(qū)域主動配電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度問題展開研究。首先采用分層控制模式將系統(tǒng)調(diào)度過程分為上下層優(yōu)化模型,上層制定各區(qū)域調(diào)峰任務(wù)分配計劃,下層制定各區(qū)域內(nèi)多類型柔性負(fù)荷調(diào)整計劃和儲能裝置充放電計劃;然后采用雙層Q學(xué)習(xí)算法對所建模型進(jìn)行策略求解,仿真結(jié)果及分析表明了雙層Q學(xué)習(xí)算法求解系統(tǒng)所得策略的有效性。
【圖文】：

工業(yè)園區(qū)內(nèi)的總體負(fù)荷預(yù)測曲線和 PV 出力預(yù)測曲線如圖 2.2 所示。從圖2.2 中可知，正午是 PV 出力最高點，并且由于 PV 出力受光照和溫度因素影響最大，故一天內(nèi) PV 出力曲線基本以正午時段為中心、呈對稱分布。在光照條件比較好的情況下，，PV 出力在午間負(fù)荷用電低谷時要大于負(fù)荷用電功率，但多余 PV 出力部分可以余電上網(wǎng)或者對系統(tǒng)內(nèi)的 VRB 儲能裝置進(jìn)行充電，其余時間均小于負(fù)荷用電功率，可見工業(yè)園區(qū)內(nèi)屋頂 PV 出力在全天大多時段內(nèi)均能夠就地消納，提高了新能源的利用率，有利于系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。此外，商業(yè)園區(qū)內(nèi)負(fù)荷用電時間相關(guān)性強，且其內(nèi)基本為樓宇建筑，相對于工業(yè)園區(qū)其可安裝 PV 發(fā)電機組的面積相對較小

合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)碩士研究生學(xué)位論文工業(yè)園區(qū)內(nèi)負(fù)荷密度大、工業(yè)廠房數(shù)量多且面積較大，適合安裝大容量 PV 發(fā)機組，工業(yè)園區(qū)內(nèi)的總體負(fù)荷預(yù)測曲線和 PV 出力預(yù)測曲線如圖 2.2 所示。從圖2 中可知，正午是 PV 出力最高點，并且由于 PV 出力受光照和溫度因素影響最，故一天內(nèi) PV 出力曲線基本以正午時段為中心、呈對稱分布。在光照條件比較的情況下，PV 出力在午間負(fù)荷用電低谷時要大于負(fù)荷用電功率，但多余 PV 出部分可以余電上網(wǎng)或者對系統(tǒng)內(nèi)的 VRB 儲能裝置進(jìn)行充電，其余時間均小于負(fù)用電功率，可見工業(yè)園區(qū)內(nèi)屋頂 PV 出力在全天大多時段內(nèi)均能夠就地消納，提了新能源的利用率，有利于系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。此外，商業(yè)園區(qū)內(nèi)負(fù)荷用電時間相性強，且其內(nèi)基本為樓宇建筑，相對于工業(yè)園區(qū)其可安裝 PV 發(fā)電機組的面積相較小，且其 PV 出力全天均低于商業(yè)負(fù)荷用電，但一天內(nèi) PV 出力曲線仍基本以午時段為中心、呈對稱分布，故圖 2.3 給出了商業(yè)園區(qū)內(nèi)的總體負(fù)荷用電預(yù)測曲和 PV 出力預(yù)測曲線。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2689567