基于近似動態(tài)規(guī)劃(ADP)的微電網(wǎng)日內(nèi)在線優(yōu)化運行方法研究
發(fā)布時間:2021-07-28 09:59
可再生能源的開發(fā)利用方式包含集中式和分布式。微電網(wǎng)(microgrid,簡稱微網(wǎng))作為分布式可再生能源的重要利用形式,在世界范圍內(nèi)獲得了快速發(fā)展。然而,分布式光伏、風電等可再生能源的隨機性和波動性給微電網(wǎng)的調(diào)度運行帶來極大挑戰(zhàn)。日內(nèi)在線優(yōu)化作為微電網(wǎng)運行的重要環(huán)節(jié),對保障系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行、新能源的友好接入具有重要作用。目前微電網(wǎng)日內(nèi)在線優(yōu)化運行主要采用模型預測控制(model predictive control,MPC)等傳統(tǒng)在線優(yōu)化算法。MPC作為一種確定性優(yōu)化方法,其在決策的最優(yōu)性、應對新能源隨機性等方面存在諸多不足,不利于系統(tǒng)的最優(yōu)經(jīng)濟運行。近似動態(tài)規(guī)劃(approximate dynamic programming,ADP)為一種隨機優(yōu)化算法,近年來獲得了學者的廣泛關(guān)注。近似動態(tài)規(guī)劃算法基于貝爾曼(Bellman)最優(yōu)性原理,通過近似求解策略克服了動態(tài)規(guī)劃面臨的“維數(shù)災”難題,同時也能保證決策的近似全局最優(yōu)性,其在電力系統(tǒng)調(diào)度運行中具有廣闊的應用前景。本文在充分調(diào)研和總結(jié)當前微電網(wǎng)日內(nèi)在線優(yōu)化研究現(xiàn)狀的基礎上,針對微電網(wǎng)在線優(yōu)化模型的特點及利用的系統(tǒng)預測信息的不同,分層遞進...
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
微電網(wǎng)中電源出力及與外部電網(wǎng)功率交換Fig.3-10Thepowergenerationofgasgenerators,fuelcellsbattery,andpowergrid.
圖 3-15 測試場景下 PLF-ADP 算法和 myopic 策略在線優(yōu)化誤差概率分布Fig. 3-15 The probability distribution of the optimization errors of the PLF-ADPand myopic algorithm in all scenarios.5 小結(jié)章提出了一種基于 PLF-ADP 的微電網(wǎng)隨機動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度算法,為微電網(wǎng)的調(diào)度提供了一種新方法。采用所設計的微電網(wǎng)系統(tǒng)進行算例分析,對比所提統(tǒng) PLF-ADP、MPC 和短視策略在優(yōu)化精度和計算耗時兩方面的性能,驗證法的有效性。獲得的主要結(jié)論如下:1)本章提出的分段線性函數(shù)斜率更新策略及訓練方法能顯著提高 PLF-ADP斂速度。2)PLF-ADP 算法在優(yōu)化精度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模型預測控制和短視策略。3)算例分析結(jié)果表明,所提 PLF-ADP 在線優(yōu)化策略不需要日內(nèi)預測信息即
華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文 的函數(shù),如公式(4.5)和(4.6)所示。仿真結(jié)果如圖 4-10 - 圖 4-12 所圖 4-11 可以看出,MT 一直處于開機狀態(tài),這是因為 MT 的燃料成 0h - 9h 期間,DE 處于停機狀態(tài),因為外部電網(wǎng)的電價電價低于0.電的燃料成本要低。從圖 4-12(a)可以看出,電池在午夜的電價然后在 12h-13h 的負荷高峰時段放電,在晚高峰時間 21h 之前再次的電量釋放到最低運行值,以便在夜間存儲更多電能。從圖中可以可變功率上限約束,算例 2 的 SOC 窗口與算例 1 相比更窄。兩種電功率損耗如圖 4-12(b)所示。算例 1 和算例 2 中電池的總功率kWh 和 5.375 kWh。此外,由于充/放電過程的可變功率限制降低了因此算例 2 的運行成本高于算例 1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于隨機機會約束規(guī)劃的冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)能量優(yōu)化調(diào)度[J]. 林佳,劉涌,陳冰斌,陳銳,陳垣瑋,戴小青. 電測與儀表. 2019(19)
[2]含壓縮空氣儲能的冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)優(yōu)化運行策略[J]. 嚴毅,張承慧,李珂,王真. 中國電機工程學報. 2018(23)
[3]基于全局優(yōu)化和多主體博弈的微網(wǎng)日前電熱聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度[J]. 宮建鋒,曹雨晨,屈高強,劉洪,靳盤龍. 電力建設. 2018(12)
[4]計及分類負荷模型及其需求響應的微網(wǎng)優(yōu)化運行[J]. 周任軍,劉嫣然,余虎,李娟,晁岱旭. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2018(11)
[5]計及儲能運行特性的獨立型交直流混合微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 張志昌,吳健,駱釗,徐近龍,金雪,李鶴健. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(19)
[6]考慮電能交互的冷熱電多微網(wǎng)系統(tǒng)日前優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度[J]. 徐青山,李淋,蔡霽霖,欒開寧,楊斌. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(21)
[7]基于交替方向乘子法的微電網(wǎng)群雙層分布式調(diào)度方法[J]. 王皓,艾芊,吳俊宏,謝胤喆,周曉倩. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(06)
[8]冷熱電聯(lián)供型多微網(wǎng)主動配電系統(tǒng)日前優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度[J]. 徐青山,李淋,盛業(yè)宏,霍現(xiàn)旭,趙寶國. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(06)
[9]考慮不同空調(diào)負荷特性的微網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度[J]. 陳健,張維桐,張逸成,鮑冠南,李佳潞. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[10]考慮氫能-天然氣混合儲能的電-氣綜合能源微網(wǎng)日前經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化[J]. 劉繼春,周春燕,高紅均,郭焱林,朱雨薇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
碩士論文
[1]基于機會約束規(guī)劃的孤立微電網(wǎng)多目標動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度[D]. 翟曉娟.東北電力大學 2018
[2]微電網(wǎng)多目標隨機優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王雅平.華南理工大學 2018
本文編號:3307702
【文章來源】:華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:139 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
微電網(wǎng)中電源出力及與外部電網(wǎng)功率交換Fig.3-10Thepowergenerationofgasgenerators,fuelcellsbattery,andpowergrid.
圖 3-15 測試場景下 PLF-ADP 算法和 myopic 策略在線優(yōu)化誤差概率分布Fig. 3-15 The probability distribution of the optimization errors of the PLF-ADPand myopic algorithm in all scenarios.5 小結(jié)章提出了一種基于 PLF-ADP 的微電網(wǎng)隨機動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度算法,為微電網(wǎng)的調(diào)度提供了一種新方法。采用所設計的微電網(wǎng)系統(tǒng)進行算例分析,對比所提統(tǒng) PLF-ADP、MPC 和短視策略在優(yōu)化精度和計算耗時兩方面的性能,驗證法的有效性。獲得的主要結(jié)論如下:1)本章提出的分段線性函數(shù)斜率更新策略及訓練方法能顯著提高 PLF-ADP斂速度。2)PLF-ADP 算法在優(yōu)化精度上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模型預測控制和短視策略。3)算例分析結(jié)果表明,所提 PLF-ADP 在線優(yōu)化策略不需要日內(nèi)預測信息即
華 中 科 技 大 學 博 士 學 位 論 文 的函數(shù),如公式(4.5)和(4.6)所示。仿真結(jié)果如圖 4-10 - 圖 4-12 所圖 4-11 可以看出,MT 一直處于開機狀態(tài),這是因為 MT 的燃料成 0h - 9h 期間,DE 處于停機狀態(tài),因為外部電網(wǎng)的電價電價低于0.電的燃料成本要低。從圖 4-12(a)可以看出,電池在午夜的電價然后在 12h-13h 的負荷高峰時段放電,在晚高峰時間 21h 之前再次的電量釋放到最低運行值,以便在夜間存儲更多電能。從圖中可以可變功率上限約束,算例 2 的 SOC 窗口與算例 1 相比更窄。兩種電功率損耗如圖 4-12(b)所示。算例 1 和算例 2 中電池的總功率kWh 和 5.375 kWh。此外,由于充/放電過程的可變功率限制降低了因此算例 2 的運行成本高于算例 1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于隨機機會約束規(guī)劃的冷熱電聯(lián)供微電網(wǎng)能量優(yōu)化調(diào)度[J]. 林佳,劉涌,陳冰斌,陳銳,陳垣瑋,戴小青. 電測與儀表. 2019(19)
[2]含壓縮空氣儲能的冷熱電聯(lián)供微網(wǎng)優(yōu)化運行策略[J]. 嚴毅,張承慧,李珂,王真. 中國電機工程學報. 2018(23)
[3]基于全局優(yōu)化和多主體博弈的微網(wǎng)日前電熱聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度[J]. 宮建鋒,曹雨晨,屈高強,劉洪,靳盤龍. 電力建設. 2018(12)
[4]計及分類負荷模型及其需求響應的微網(wǎng)優(yōu)化運行[J]. 周任軍,劉嫣然,余虎,李娟,晁岱旭. 電力系統(tǒng)及其自動化學報. 2018(11)
[5]計及儲能運行特性的獨立型交直流混合微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 張志昌,吳健,駱釗,徐近龍,金雪,李鶴健. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(19)
[6]考慮電能交互的冷熱電多微網(wǎng)系統(tǒng)日前優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度[J]. 徐青山,李淋,蔡霽霖,欒開寧,楊斌. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(21)
[7]基于交替方向乘子法的微電網(wǎng)群雙層分布式調(diào)度方法[J]. 王皓,艾芊,吳俊宏,謝胤喆,周曉倩. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(06)
[8]冷熱電聯(lián)供型多微網(wǎng)主動配電系統(tǒng)日前優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度[J]. 徐青山,李淋,盛業(yè)宏,霍現(xiàn)旭,趙寶國. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(06)
[9]考慮不同空調(diào)負荷特性的微網(wǎng)雙層優(yōu)化調(diào)度[J]. 陳健,張維桐,張逸成,鮑冠南,李佳潞. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[10]考慮氫能-天然氣混合儲能的電-氣綜合能源微網(wǎng)日前經(jīng)濟調(diào)度優(yōu)化[J]. 劉繼春,周春燕,高紅均,郭焱林,朱雨薇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
碩士論文
[1]基于機會約束規(guī)劃的孤立微電網(wǎng)多目標動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度[D]. 翟曉娟.東北電力大學 2018
[2]微電網(wǎng)多目標隨機優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王雅平.華南理工大學 2018
本文編號:3307702
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