【摘要】：隨著人們對環(huán)保性問題的日益重視以及對電網(wǎng)供電質(zhì)量要求的不斷提高,以往僅僅考慮經(jīng)濟(jì)性的單目標(biāo)優(yōu)化已經(jīng)跟不上新時(shí)代對現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行控制的要求。當(dāng)代的電力系統(tǒng)需要同時(shí)綜合考慮發(fā)電成本經(jīng)濟(jì)性,發(fā)電環(huán)保性,電網(wǎng)安全性、可靠性和穩(wěn)定性以及減少電網(wǎng)有功線損這些問題。因此,研究電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化對如今電網(wǎng)的運(yùn)行有著實(shí)際的指導(dǎo)意義。不僅如此,隨著大規(guī)模微網(wǎng)、分布式能源的開發(fā)與利用均通過以電網(wǎng)為骨干網(wǎng)的能源系統(tǒng)將能量傳輸?shù)礁饔脩?為此關(guān)于可再生能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度也成為了各國科研技術(shù)人員的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。為了實(shí)現(xiàn)當(dāng)代社會(huì)對發(fā)電的節(jié)能減排要求,必須對從源-網(wǎng)-荷整個(gè)能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)整體上的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)以及環(huán)保性最佳。針對這兩個(gè)多約束,非線性,大規(guī)模復(fù)雜的優(yōu)化問題,本文在研究對象上從簡單的電網(wǎng)潮流優(yōu)化到復(fù)雜的含微網(wǎng)的電-氣聯(lián)合網(wǎng)(Integrated Electricity-Natural Gas System with Microgrid,IENGS-M)綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化,一步步建立起運(yùn)行優(yōu)化模型。在研究方法上從基本的NSGA-Ⅲ算法到改進(jìn)NSGA-Ⅲ算法的搜索機(jī)制以及優(yōu)化之后的決策部分進(jìn)行了仿真與分析。由淺入深進(jìn)行了以下兩方面的研究。(1)建立了電力系統(tǒng)的多目標(biāo)潮流優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型。針對當(dāng)今考慮的運(yùn)行優(yōu)化目標(biāo)不能同時(shí)完全反映其電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全以及可靠的現(xiàn)狀,以五個(gè)目標(biāo)函數(shù)分別表示電力系統(tǒng)的某一方面的屬性,并且在最優(yōu)潮流模型優(yōu)化過程中考慮諸多等式以及不等式約束。提出一種新穎的改進(jìn)型NSGA-Ⅲ算法(Modified NSGA-Ⅲ,MNSGA-Ⅲ)來求解該潮流優(yōu)化模型,通過在IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)以及57節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)下的仿真工作,驗(yàn)證了所提出的改進(jìn)策略在多目標(biāo)優(yōu)化求解中的有效性與可行性,不僅可以加快算法的收斂速度,還能增強(qiáng)算法的收斂效果,并與其他算法的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了對比。且本文還采用了若干多目標(biāo)優(yōu)化性能指標(biāo)來評價(jià)改進(jìn)策略對算法收斂性、分布性以及廣泛性的影響。(2)建立了含微網(wǎng)的電-氣聯(lián)合網(wǎng)綜合能源系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的多目標(biāo)框架。在該模型框架中,對電網(wǎng)、氣網(wǎng)以及兩網(wǎng)的連接樞紐等基礎(chǔ)設(shè)備進(jìn)行了詳細(xì)建模,并考慮微網(wǎng)部分的旋轉(zhuǎn)備用。不僅如此,本文還提出了IENGS-M的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度方案,通過在含微網(wǎng)的耦合15節(jié)點(diǎn)氣網(wǎng)和39節(jié)點(diǎn)電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng)的仿真,驗(yàn)證了算法的有效性以及所提出的協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度在兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性兩方面有著更好的綜合性能。并對聯(lián)合系統(tǒng)的線路故障和系統(tǒng)故障進(jìn)行了分析,進(jìn)一步驗(yàn)證了所提模型的合理性,且在故障狀態(tài)下仍能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM732

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2745153