光伏配電網(wǎng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)規(guī)劃方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-02 01:37
由于當(dāng)前嚴(yán)峻的能源危機(jī)以及環(huán)境污染問題逐漸受到各國的關(guān)注,發(fā)展新能源技術(shù)并接入電力系統(tǒng)越來越成為全球節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的重要環(huán)節(jié)。尤其是光伏系統(tǒng)的滲透率不斷提高,這給配電網(wǎng)的規(guī)劃與安全運(yùn)行帶來了巨大的挑戰(zhàn)。而隨著儲(chǔ)能系統(tǒng)技術(shù)的不斷成熟,以及成本的不斷下降,也使得其在配電網(wǎng)的規(guī)劃與運(yùn)行中成為重要的一部分。本文針對含高滲透率光伏配電網(wǎng),利用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法,對儲(chǔ)能系統(tǒng)的規(guī)劃與運(yùn)行展開研究,旨在保證配電網(wǎng)電壓合理分布的前提下更大程度地降低配電網(wǎng)的總運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)提高配電網(wǎng)應(yīng)對災(zāi)害的彈性能力。論文的主要研究內(nèi)容及貢獻(xiàn)如下:(1)針對含高滲透率光伏配電網(wǎng),對儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題進(jìn)行研究,并提出基于二階錐規(guī)劃的兩階段魯棒優(yōu)化調(diào)度模型。結(jié)合含高滲透率光伏配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性,并充分考慮源荷不確定性,能夠獲得最惡劣場景下的最小運(yùn)行費(fèi)用及配電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)劃。然后采用二階錐松弛技術(shù),通過列與約束生成算法求解max-min問題,并求得當(dāng)前場景下的最惡劣場景。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提方法在求解運(yùn)行問題時(shí)的有效性與合理性,同時(shí),列與約束生成算法的良好收斂性也確保了該方法的可行性。(2)為解決多重不確定性給配電網(wǎng)中的儲(chǔ)...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1有載調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)示意圖??2)分組投切電容器組模型:??='-
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??由公式(2-1)?-?(2-7)可知,Dist-Flow潮流模型中存在二次項(xiàng),雖然這使得??問題中因存在非線性項(xiàng)而難以求解,但是隨著現(xiàn)在學(xué)者的研究,凸優(yōu)化技術(shù)的發(fā)??展,通過二階錐規(guī)劃[103]?(second-order?coneprogramming,?SOCP)技術(shù)可以對該??問題進(jìn)行求解,具體松弛情況如圖2-2所示,原問題為一個(gè)非凸問題,其非凸可??行域經(jīng)過松弛變?yōu)橐粋(gè)凸二階錐可行域。如果松弛后的最優(yōu)解仍在原非凸可行域??內(nèi),則該問題可稱松弛確切;若最優(yōu)解在原非凸可行域外,則該問題松弛失敗。??現(xiàn)在學(xué)者己經(jīng)嚴(yán)格推導(dǎo)出,若目標(biāo)函數(shù)為支路電流的增函數(shù)且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇檩椛錉??網(wǎng)絡(luò),則該問題一定為松弛確切的。???A?socr?I??嚴(yán)?'?松弛確切??圖2-2二階錐松弛過程??如公式(2-5)和(2-6)所示,將電流的二次項(xiàng)和電壓的二次項(xiàng)分別用/ ̄17和??¥來代替,方便去掉二次項(xiàng),則公式(2-4)就成為可進(jìn)行二階錐松弛的關(guān)鍵因素。??通過二階錐松弛后,可得:??(2-34)??可見,原來的等式約束為難以求解的非凸形式,經(jīng)過替換和松弛,該問題變??為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二階錐形式,具體如下:??2Pij??2Qij?<?lij?+?Uj?(2-35)??7ij ̄UJ?2??2.列與約束生成算法??如圖2-3所示,該優(yōu)化運(yùn)行魯棒模型第一階段在第二階段優(yōu)化出的場景下確??定有載調(diào)壓變壓器和分組投切電容器組的運(yùn)行狀態(tài);第二階段基于第一階段結(jié)果??來優(yōu)化高滲透率光伏配電網(wǎng)中光儲(chǔ)等設(shè)備的運(yùn)行功率,在不確定性集內(nèi)搜尋到第??二階段對應(yīng)的最小運(yùn)行費(fèi)用最大時(shí)的源荷最惡劣場景;該場景反饋至第一階段
圖2-3兩階段魯棒優(yōu)化交互??有載調(diào)壓變壓器的檔位和分組投切電容器組的投入組數(shù)在時(shí)間上存在耦合??性,無法進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),因此在魯棒優(yōu)化中將有載調(diào)壓變壓器和分組投切電容器??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)對極端災(zāi)害的韌性配電網(wǎng)自動(dòng)開關(guān)優(yōu)化配置[J]. 陳碧云,陳灝穎,李濱. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(11)
[2]基于動(dòng)態(tài)無線充電的電力-交通網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行研究綜述與展望[J]. 呂思,衛(wèi)志農(nóng). 全球能源互聯(lián)網(wǎng). 2019(05)
[3]基于混合整數(shù)規(guī)劃的彈性配電網(wǎng)災(zāi)后修復(fù)計(jì)劃[J]. 鄒波,戴攀,王蕾,葉承晉,王冠中. 浙江電力. 2019(08)
[4]計(jì)及新能源出力不確定性的電氣綜合能源系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化[J]. 王靜,徐箭,廖思陽,司馬莉萍,孫元章,魏聰穎. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(15)
[5]考慮配電網(wǎng)韌性與充電便利性的電動(dòng)汽車充電站布點(diǎn)方法[J]. 蘇明玉,許寅,王穎,和敬涵. 全球能源互聯(lián)網(wǎng). 2019(04)
[6]考慮微能源網(wǎng)支撐作用的配電網(wǎng)彈性提升策略[J]. 葛少云,張成昊,劉洪,徐正陽. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(07)
[7]極端天氣下計(jì)及電-氣互聯(lián)影響的配電網(wǎng)彈性評估[J]. 杜雅昕,張婷婷,張文. 供用電. 2019(05)
[8]針對小概率高損事件的配電網(wǎng)彈性評價(jià)問題研究[J]. 田沛川,李毓,王森,謝寧,彭石,王承民,朱彬若. 供用電. 2019(05)
[9]面對極端擾動(dòng)事件的城市彈性配電網(wǎng)評估指標(biāo)體系[J]. 顧明宏,孫為兵,李培培,金誠,周峰,王東濤. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(07)
[10]考慮網(wǎng)架重構(gòu)和災(zāi)區(qū)復(fù)電過程的配電網(wǎng)抗臺(tái)風(fēng)韌性評估[J]. 陳碧云,李翠珍,覃鴻,閉晚霞. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(06)
博士論文
[1]不確定性環(huán)境下的微電網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行方法研究[D]. 焦冰琦.天津大學(xué) 2016
本文編號:3417747
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1有載調(diào)壓變壓器調(diào)節(jié)示意圖??2)分組投切電容器組模型:??='-
山東大學(xué)碩士學(xué)位論文??由公式(2-1)?-?(2-7)可知,Dist-Flow潮流模型中存在二次項(xiàng),雖然這使得??問題中因存在非線性項(xiàng)而難以求解,但是隨著現(xiàn)在學(xué)者的研究,凸優(yōu)化技術(shù)的發(fā)??展,通過二階錐規(guī)劃[103]?(second-order?coneprogramming,?SOCP)技術(shù)可以對該??問題進(jìn)行求解,具體松弛情況如圖2-2所示,原問題為一個(gè)非凸問題,其非凸可??行域經(jīng)過松弛變?yōu)橐粋(gè)凸二階錐可行域。如果松弛后的最優(yōu)解仍在原非凸可行域??內(nèi),則該問題可稱松弛確切;若最優(yōu)解在原非凸可行域外,則該問題松弛失敗。??現(xiàn)在學(xué)者己經(jīng)嚴(yán)格推導(dǎo)出,若目標(biāo)函數(shù)為支路電流的增函數(shù)且網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇檩椛錉??網(wǎng)絡(luò),則該問題一定為松弛確切的。???A?socr?I??嚴(yán)?'?松弛確切??圖2-2二階錐松弛過程??如公式(2-5)和(2-6)所示,將電流的二次項(xiàng)和電壓的二次項(xiàng)分別用/ ̄17和??¥來代替,方便去掉二次項(xiàng),則公式(2-4)就成為可進(jìn)行二階錐松弛的關(guān)鍵因素。??通過二階錐松弛后,可得:??(2-34)??可見,原來的等式約束為難以求解的非凸形式,經(jīng)過替換和松弛,該問題變??為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)二階錐形式,具體如下:??2Pij??2Qij?<?lij?+?Uj?(2-35)??7ij ̄UJ?2??2.列與約束生成算法??如圖2-3所示,該優(yōu)化運(yùn)行魯棒模型第一階段在第二階段優(yōu)化出的場景下確??定有載調(diào)壓變壓器和分組投切電容器組的運(yùn)行狀態(tài);第二階段基于第一階段結(jié)果??來優(yōu)化高滲透率光伏配電網(wǎng)中光儲(chǔ)等設(shè)備的運(yùn)行功率,在不確定性集內(nèi)搜尋到第??二階段對應(yīng)的最小運(yùn)行費(fèi)用最大時(shí)的源荷最惡劣場景;該場景反饋至第一階段
圖2-3兩階段魯棒優(yōu)化交互??有載調(diào)壓變壓器的檔位和分組投切電容器組的投入組數(shù)在時(shí)間上存在耦合??性,無法進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),因此在魯棒優(yōu)化中將有載調(diào)壓變壓器和分組投切電容器??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]應(yīng)對極端災(zāi)害的韌性配電網(wǎng)自動(dòng)開關(guān)優(yōu)化配置[J]. 陳碧云,陳灝穎,李濱. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2019(11)
[2]基于動(dòng)態(tài)無線充電的電力-交通網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行研究綜述與展望[J]. 呂思,衛(wèi)志農(nóng). 全球能源互聯(lián)網(wǎng). 2019(05)
[3]基于混合整數(shù)規(guī)劃的彈性配電網(wǎng)災(zāi)后修復(fù)計(jì)劃[J]. 鄒波,戴攀,王蕾,葉承晉,王冠中. 浙江電力. 2019(08)
[4]計(jì)及新能源出力不確定性的電氣綜合能源系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化[J]. 王靜,徐箭,廖思陽,司馬莉萍,孫元章,魏聰穎. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(15)
[5]考慮配電網(wǎng)韌性與充電便利性的電動(dòng)汽車充電站布點(diǎn)方法[J]. 蘇明玉,許寅,王穎,和敬涵. 全球能源互聯(lián)網(wǎng). 2019(04)
[6]考慮微能源網(wǎng)支撐作用的配電網(wǎng)彈性提升策略[J]. 葛少云,張成昊,劉洪,徐正陽. 電網(wǎng)技術(shù). 2019(07)
[7]極端天氣下計(jì)及電-氣互聯(lián)影響的配電網(wǎng)彈性評估[J]. 杜雅昕,張婷婷,張文. 供用電. 2019(05)
[8]針對小概率高損事件的配電網(wǎng)彈性評價(jià)問題研究[J]. 田沛川,李毓,王森,謝寧,彭石,王承民,朱彬若. 供用電. 2019(05)
[9]面對極端擾動(dòng)事件的城市彈性配電網(wǎng)評估指標(biāo)體系[J]. 顧明宏,孫為兵,李培培,金誠,周峰,王東濤. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(07)
[10]考慮網(wǎng)架重構(gòu)和災(zāi)區(qū)復(fù)電過程的配電網(wǎng)抗臺(tái)風(fēng)韌性評估[J]. 陳碧云,李翠珍,覃鴻,閉晚霞. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(06)
博士論文
[1]不確定性環(huán)境下的微電網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行方法研究[D]. 焦冰琦.天津大學(xué) 2016
本文編號:3417747
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