本文關(guān)鍵詞：微電網(wǎng)負(fù)荷—儲能混合控制策略研究

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【摘要】：微電網(wǎng)是一種由分布式電源、儲能、負(fù)荷、能量轉(zhuǎn)換裝置、相關(guān)監(jiān)控和保護(hù)裝置等匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)。作為可再生能源接入大電網(wǎng)的一種有效形式,微電網(wǎng)正受到越來越多的關(guān)注。可控負(fù)荷和儲能作為微電網(wǎng)的重要組成部分與可調(diào)控資源,兩者的優(yōu)化運(yùn)行控制對于提高微電網(wǎng)運(yùn)行水平與綜合效益具有重要意義,然而目前對兩者之間協(xié)調(diào)控制的研究還不夠深入,可調(diào)控資源還沒有得到充分的利用�；诖�,本文以可控負(fù)荷和儲能為主要研究對象,重點(diǎn)研究兩者之間的協(xié)調(diào)控制問題,提高其在微電網(wǎng)運(yùn)行控制中的參與度。全文研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：(1)基于全球能源與環(huán)境問題日益嚴(yán)峻和分布式發(fā)電技術(shù)飛速發(fā)展的研究背景,詳細(xì)介紹了微電網(wǎng)在美國、日本、歐盟和中國的發(fā)展現(xiàn)狀,并對可控負(fù)荷、儲能及兩者之間的協(xié)調(diào)配合相關(guān)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。(2)提出微電網(wǎng)負(fù)荷-儲能混合控制策略的整體架構(gòu)。包括本地控制層、分布式協(xié)調(diào)控制層和集中優(yōu)化調(diào)度層三層,分別對應(yīng)的子策略為基于負(fù)荷-儲能一體化的集成控制策略、基于一致性算法的分布式控制策略和計及負(fù)荷分類與儲能壽命的能量管理策略。(3)提出一種基于負(fù)荷-儲能一體化的集成控制策略。充分考慮可控負(fù)荷容量大、控制成本低和儲能功率精確調(diào)節(jié)的特點(diǎn),設(shè)計了負(fù)荷-儲能集成單元。該單元作為整體參與到系統(tǒng)的運(yùn)行控制中,在微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),以調(diào)節(jié)成本最小為目標(biāo),而在離網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),以影響范圍最小和響應(yīng)速度最快為目標(biāo)。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所提策略的正確性和有效性。(4)提出一種基于一致性算法的分布式控制策略。重點(diǎn)關(guān)注微電網(wǎng)各儲能之間的功率經(jīng)濟(jì)分配問題,通過分析該問題的求解及其特點(diǎn),采用一種基于一致性算法的分布式求解方法。同時,考慮儲能自身狀態(tài)(荷電水平、健康狀態(tài))對其運(yùn)行成本的影響,建立儲能的經(jīng)濟(jì)模型,使得微電網(wǎng)中的功率分配更為準(zhǔn)確和合理。最后通過數(shù)字仿真驗(yàn)證了策略在微電網(wǎng)并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行下的正確性和有效性,分析了儲能經(jīng)濟(jì)模型對其承擔(dān)功率大小的影響,以及該策略對大規(guī)模系統(tǒng)的良好適應(yīng)能力。(5)提出一種計及負(fù)荷分類與儲能壽命的能量管理策略。負(fù)荷按照其控制性能分為不可控負(fù)荷、可平移負(fù)荷和可削減負(fù)荷,分別建立負(fù)荷模型；在建立儲能經(jīng)濟(jì)模型時,考慮儲能充放電功率大小對其容量衰減的影響,將儲能壽命納入考慮。在上述模型的基礎(chǔ)上,以微電網(wǎng)日用電成本最小為優(yōu)化目標(biāo),給出了微電網(wǎng)各單元的日用電計劃。最后以一個家庭微電網(wǎng)為研究對象,通過仿真驗(yàn)證了策略的正確性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：微電網(wǎng) 可控負(fù)荷 儲能系統(tǒng) 能量管理 分層協(xié)調(diào)控制 功率優(yōu)化分配
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM727
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景與意義10-12
• 1.1.1 能源與環(huán)境問題10
• 1.1.2 分布式發(fā)電技術(shù)10-11
• 1.1.3 課題研究意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 微電網(wǎng)概述與發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 微電網(wǎng)可控負(fù)荷研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 微電網(wǎng)儲能研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 微電網(wǎng)負(fù)荷儲能協(xié)調(diào)控制研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 論文的研究工作17-20
• 第二章 微電網(wǎng)負(fù)荷-儲能混合控制策略概述20-24
• 2.1 引言20
• 2.2 控制策略整體架構(gòu)20-21
• 2.3 控制策略功能設(shè)計21-22
• 2.4 關(guān)鍵問題與難點(diǎn)分析22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于負(fù)荷-儲能一體化的微電網(wǎng)集成控制策略研究24-38
• 3.1 引言24
• 3.2 基于負(fù)荷-儲能一體化的集成控制策略概述24-26
• 3.2.1 集成單元設(shè)計24-25
• 3.2.2 控制功能設(shè)計25
• 3.2.3 實(shí)施流程分析25-26
• 3.3 并網(wǎng)狀態(tài)控制模式26-27
• 3.3.1 LSU調(diào)節(jié)成本模型26-27
• 3.3.2 優(yōu)化目標(biāo)與約束條件27
• 3.4 離網(wǎng)狀態(tài)控制模式27-29
• 3.4.1 鏡像下垂控制策略27-28
• 3.4.2 LSU響應(yīng)模型28-29
• 3.4.3 優(yōu)化目標(biāo)與約束條件29
• 3.5 仿真與實(shí)驗(yàn)分析29-36
• 3.5.1 仿真分析29-34
• 3.5.2 實(shí)驗(yàn)分析34-36
• 3.6 本章小結(jié)36-38
• 第四章 基于一致性算法的微電網(wǎng)分布式控制策略研究38-56
• 4.1 引言38-39
• 4.2 EDP描述與最優(yōu)運(yùn)行條件分析39-41
• 4.3 計及電池狀態(tài)的儲能經(jīng)濟(jì)模型41-42
• 4.4 基于一致性算法的分布式控制策略42-45
• 4.4.1 并網(wǎng)狀態(tài)42-43
• 4.4.2 離網(wǎng)狀態(tài)43-45
• 4.5 仿真分析45-54
• 4.5.1 算例1：并網(wǎng)狀態(tài)策略驗(yàn)證46-49
• 4.5.2 算例2：離網(wǎng)狀態(tài)策略驗(yàn)證49-52
• 4.5.3 算例3：儲能經(jīng)濟(jì)模型的影響分析52-53
• 4.5.4 算例4：30節(jié)點(diǎn)環(huán)狀拓?fù)浞治?/span>53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 計及負(fù)荷分類與儲能壽命的微電網(wǎng)能量管理策略研究56-66
• 5.1 引言56
• 5.2 計及負(fù)荷分類與儲能壽命的能量管理策略概述56-57
• 5.3 能量優(yōu)化模型57-60
• 5.3.1 負(fù)荷分類模型57-59
• 5.3.2 儲能經(jīng)濟(jì)模型59-60
• 5.3.3 微電網(wǎng)購售電模型60
• 5.4 優(yōu)化目標(biāo)及約束條件60-61
• 5.4.1 優(yōu)化目標(biāo)60
• 5.4.2 約束條件60-61
• 5.5 仿真分析61-64
• 5.5.1 基本數(shù)據(jù)61-62
• 5.5.2 仿真結(jié)果62-64
• 5.6 本章小結(jié)64-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 工作展望67-68
• 致謝68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄74-78
• 作者簡介78

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：589435