本文關鍵詞：直流配網能量管理與優(yōu)化運行研究

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【摘要】：直流配網具有可控性好、損耗低、電能質量高、輸電容量大等特點,并且非常適宜于分布式電源的多點接入,因此在近年來受到越來越廣泛的關注和研究,是配電系統(tǒng)發(fā)展的新方向。合理有效的能量管理與優(yōu)化運行技術能顯著提高直流配網的經濟性和實用性,并進而推動直流配網的發(fā)展,因此是直流配網發(fā)展過程中面臨的關鍵問題之一。本文以直流配網為研究對象,以其能量管理與優(yōu)化運行技術為主要研究內容：首先,介紹了直流配網的發(fā)展現(xiàn)狀和應用前景,分析了直流配網運行控制技術及潮流計算方法,并提出了基于多代理技術的直流配網能量管理系統(tǒng)架構。然后,在確定直流配網主要單元穩(wěn)態(tài)模型的基礎上建立了兼顧經濟成本、環(huán)保成本和網損成本的直流配網經濟優(yōu)化運行模型,提出了相應的優(yōu)化調度策略,并結合具體算例,利用基于模擬退火的改進粒子群算法對模型進行了求解,優(yōu)化結果實現(xiàn)了直流配網的經濟運行,驗證了所提經濟優(yōu)化運行模型及策略的正確性和有效性。最后,為了降低可再生能源發(fā)電不確定性對直流配網的影響,提高直流配網接納可再生能源的能力,在短期與超短期功率預測的基礎上建立了多時間尺度下的直流配網經濟優(yōu)化運行模型,該模型將直流配網的優(yōu)化調度分為日前計劃和實時調度兩個階段,通過兩個階段的協(xié)調優(yōu)化來降低因可再生能源不確定性導致的優(yōu)化調度偏差,進而實現(xiàn)直流配網的安全可靠經濟運行,結合具體算例對該模型進行了求解,優(yōu)化結果顯示該模型能夠降低系統(tǒng)實際運行時的功率波動并保證系統(tǒng)的經濟運行,驗證了多時間尺度經濟優(yōu)化運行模型的合理性和有效性。
【關鍵詞】：直流配網 能量管理 優(yōu)化運行 粒子群算法
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-18
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 直流配網研究概況10-14
• 1.2.1 直流配網簡介10-13
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 國內研究概況14
• 1.3 直流配網的能量優(yōu)化管理14-17
• 1.3.1 經濟優(yōu)化運行15-16
• 1.3.2 能量管理16-17
• 1.4 本文主要研究工作17-18
• 第2章 直流配網的運行控制與能量管理18-34
• 2.1 直流配網的結構18-23
• 2.1.1 直流配網拓撲結構18-20
• 2.1.2 直流電壓等級20-21
• 2.1.3 直流配網關鍵設備21-23
• 2.2 直流配網的運行控制23-27
• 2.2.1 直流配網系統(tǒng)調度級控制24
• 2.2.2 多源(換流站)協(xié)調控制24-26
• 2.2.3 電力電子變換器的基本控制26-27
• 2.3 直流配網潮流計算27-30
• 2.3.1 直流配網潮流方程27-28
• 2.3.2 直流配網潮流方程的求解28-29
• 2.3.3 潮流計算中分布式電源的處理方法29-30
• 2.4 直流配網能量管理方案初步研究30-33
• 2.5 本章小結33-34
• 第3章 直流配網經濟優(yōu)化運行研究34-54
• 3.1 直流配網主要單元的穩(wěn)態(tài)模型34-40
• 3.1.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)34-35
• 3.1.2 風力發(fā)電系統(tǒng)35-36
• 3.1.3 微型燃氣輪機36-38
• 3.1.4 燃料電池38-39
• 3.1.5 蓄電池儲能模型39-40
• 3.1.6 換流器穩(wěn)態(tài)模型40
• 3.2 直流配網經濟優(yōu)化運行模型40-42
• 3.2.1 目標函數41
• 3.2.2 約束條件41-42
• 3.3 直流配網優(yōu)化調度策略42-43
• 3.4 優(yōu)化算法43-47
• 3.4.1 粒子群算法43-45
• 3.4.2 粒子群算法的實現(xiàn)45-47
• 3.5 算例分析47-52
• 3.5.1 模型數據47-50
• 3.5.2 結果與分析50-52
• 3.6 本章小結52-54
• 第4章 基于多時間尺度的直流配網經濟優(yōu)化運行54-64
• 4.1 多時間尺度協(xié)調控制策略54-55
• 4.2 實時調度55-56
• 4.3 多時間尺度優(yōu)化調度模型56-59
• 4.4 算例分析59-63
• 4.4.1 模型數據59-60
• 4.4.2 結果與分析60-63
• 4.5 本章小結63-64
• 第5章 總結與展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果69-70
• 攻讀碩士學位期間參加的科研工作70-71
• 致謝71

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本文編號：911099