【摘要】：環(huán)境問題和能源危機(jī)日益嚴(yán)峻,世界各國已經(jīng)將目光轉(zhuǎn)向新能源的開發(fā)利用。微電網(wǎng)技術(shù)以清潔能源利用率高與控制靈活等優(yōu)勢(shì)得到了廣泛的應(yīng)用。交直流混合微電網(wǎng)兼具交流微電網(wǎng)與直流微電網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn),是目前微電網(wǎng)的研究熱點(diǎn)。優(yōu)化配置與經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題是微電網(wǎng)研究中的關(guān)鍵問題,優(yōu)化配置與經(jīng)濟(jì)調(diào)度是否合理直接決定著微電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。為解決交直流混合微電網(wǎng)的合理配置與經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題,本文深入研究了交直流混合微電網(wǎng)的優(yōu)化配置與日前優(yōu)化調(diào)度,主要內(nèi)容如下:首先,給出了交直流混合微電網(wǎng)的典型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并分析了其能量流動(dòng)情況。給出了光伏電池、風(fēng)力發(fā)電機(jī)以及蓄電池輸出功率的數(shù)學(xué)模型。其次,針對(duì)交直流混合微電網(wǎng)進(jìn)行了分布式電源的選址定容研究。分析了分布式電源的接入對(duì)交直流混合微電網(wǎng)的有功網(wǎng)損和節(jié)點(diǎn)電壓的影響。以節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)損靈敏度和電壓靈敏度為定址指標(biāo)來選取分布式電源的接入節(jié)點(diǎn);在完成分布式電源選址的基礎(chǔ)上進(jìn)行了容量優(yōu)化,綜合考慮系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與穩(wěn)定性,建立了以系統(tǒng)有功網(wǎng)損以及各節(jié)點(diǎn)電壓總偏差均最小的目標(biāo)函數(shù),并通過粒子群優(yōu)化算法優(yōu)化了相應(yīng)節(jié)點(diǎn)接入分布式電源的容量,使交直流混合微電網(wǎng)達(dá)到了經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。然后,研究了基于分時(shí)電價(jià)蓄電池充放電控制策略的交直流混合微電網(wǎng)的容量優(yōu)化問題。建立了計(jì)及了換流器損耗的交直流混合微電網(wǎng)全壽命周期內(nèi)等年值成本最小的經(jīng)濟(jì)成本目標(biāo)函數(shù)。提出將環(huán)境友好指標(biāo)約束與自治指標(biāo)約束以懲罰項(xiàng)的形式計(jì)入目標(biāo)函數(shù)中參與優(yōu)化。針對(duì)該模型,考慮風(fēng)、光的波動(dòng)性,制定了基于分時(shí)電價(jià)蓄電池充放電的運(yùn)行控制策略。采用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化求解,得出不同交直流負(fù)荷比例下風(fēng)機(jī)、光伏電池組、蓄電池的安裝容量。將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出在該運(yùn)行控制策略下交直流混合微電網(wǎng)的容量配置原則。最后,在完成優(yōu)化配置的基礎(chǔ)上針對(duì)交直流混合微電網(wǎng)進(jìn)行了日前優(yōu)化調(diào)度研究。綜合考慮經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和可靠性指標(biāo),建立了日前優(yōu)化調(diào)度模型。制定了相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度策略,以粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化,得出了一個(gè)調(diào)度周期的經(jīng)濟(jì)成本和清潔能源電量自給率。分析了一個(gè)調(diào)度日內(nèi)的能量調(diào)度情況,驗(yàn)證了模型和方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM73
【圖文】：

4.2交直流混合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)本章采用的交直流混合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4-1所示。并網(wǎng)方式采用基于交流母線的并網(wǎng)方式。風(fēng)機(jī)與光伏陣列分別通過AC/AC變換器與DC/DC變換器分別接入交流母線與直流母線�；诒疚闹贫ǖ倪\(yùn)行控制策略，固定低谷電價(jià)時(shí)段微電網(wǎng)從大電網(wǎng)購電為蓄電池充電，蓄電池接入交流側(cè)母線相比接入直流母有更少的能量損耗，因此本文將蓄電池組通過DC/AC變換器接入交流母線。交流母線與直流母線通過雙向AC/DC功率變換器進(jìn)行能量交換。交流負(fù)荷與直流負(fù)荷分別接入交流母線與直流母線。交流側(cè)直流側(cè)PCC直流負(fù)荷大電網(wǎng)DC/DC光伏電池板交流負(fù)荷鉛酸蓄電池DC/ACAC/DC風(fēng)機(jī)AC/AC圖4-1交直流混合微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖4.3交直流混合微電網(wǎng)的容量優(yōu)化模型4.3.1全壽命周期經(jīng)濟(jì)成本模型本章考慮了微電網(wǎng)全壽命周期內(nèi)設(shè)備投資成本、運(yùn)行維護(hù)成本、置換成本以及設(shè)備殘值，并將換流器的損耗及微電網(wǎng)與大電網(wǎng)交換的電能折算為經(jīng)濟(jì)成本計(jì)入經(jīng)濟(jì)成本函數(shù)中得出等年值成本。(1)設(shè)備投資成本I I I I IWT PV SB CONC C C C C(4-1)式中IC ——為全壽命周期內(nèi)全部設(shè)備投資成本；IWTC —

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本文編號(hào)：2788165