微網(wǎng)容量優(yōu)化配置與能量優(yōu)化管理研究
本文關(guān)鍵詞:微網(wǎng)容量優(yōu)化配置與能量優(yōu)化管理研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:基于電力電子技術(shù)、分布式發(fā)電技術(shù)和儲能技術(shù)的微網(wǎng)技術(shù)能夠整合分布式發(fā)電的各項優(yōu)勢,便利可再生能源的接入,協(xié)調(diào)分布式電源與大電網(wǎng)間的矛盾,成為大電網(wǎng)的有益補充,目前世界各國都將微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)發(fā)展的重要組成部分。微網(wǎng)容量優(yōu)化配置是微網(wǎng)規(guī)劃設計階段的重要內(nèi)容,對于提高系統(tǒng)供電可靠性和運行經(jīng)濟性具有重要意義;微網(wǎng)能量優(yōu)化管理是實現(xiàn)微網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟、高效運行的重要保障。 本文研究了微網(wǎng)容量優(yōu)化配置與能量優(yōu)化管理問題,主要研究內(nèi)容如下: (1)針對風光儲獨立供電微網(wǎng),建立了其容量優(yōu)化配置模型,提出了基于粒子群優(yōu)化算法的微網(wǎng)容量優(yōu)化配置模型求解方法,在算例中分別以蓄電池和電解槽-儲氫罐-燃料電池循環(huán)系統(tǒng)作為儲能單元對風光儲獨立供電微網(wǎng)的容量優(yōu)化配置進行了評價分析,結(jié)果表明使用蓄電池儲能系統(tǒng)更經(jīng)濟,并且發(fā)現(xiàn)合理地評估停電損失和設置可靠性指標是降低微網(wǎng)電源冗余投資的有效手段之一; (2)針對并網(wǎng)運行模式下的微網(wǎng)提出微網(wǎng)實時能量優(yōu)化管理方法,首先根據(jù)大電網(wǎng)負荷情況將一天24小時劃分為峰、平、谷三種時段,然后在微電網(wǎng)實時運行過程中實時監(jiān)測微電網(wǎng)內(nèi)蓄電池的工作狀態(tài),根據(jù)當前所處的不同時段和蓄電池所處的不同工作狀態(tài)采用不同的能量優(yōu)化策略,通過算例驗證了方法不僅能實現(xiàn)微網(wǎng)的實時經(jīng)濟運行,還能輔助大電網(wǎng)進行“削峰填谷”; (3)針對獨立運行模式下的微網(wǎng)提出基于多時間尺度協(xié)調(diào)的微網(wǎng)能量管理策略,將微網(wǎng)能量優(yōu)化管理問題劃分為日前計劃和實時調(diào)度兩個階段。在日前計劃階段,通過求解建立的日前可控型微電源啟停優(yōu)化模型得到各可控型微電源全天各時段的最優(yōu)開停狀態(tài);在實時調(diào)度階段,將遵從日前計劃結(jié)果,分別針對包含或不包含儲能裝置的微網(wǎng)提出了對應的兩種實時能量管理策略。在實時能量管理策略中,將儲能裝置的能量狀態(tài)劃分為4個區(qū)間(針對包含儲能裝置的微網(wǎng)),根據(jù)當前的儲能裝置能量狀態(tài)所處的不同區(qū)間、系統(tǒng)凈負荷功率大小及被安排運行的可控型微電源的基點運行功率的范圍,采用不同的調(diào)度策略,引入了負荷競價策略,增加了切負荷和卸荷作為功率調(diào)節(jié)手段。通過算例驗證了所提出的基于多時間尺度協(xié)調(diào)的微網(wǎng)能量管理策略不僅能確保微網(wǎng)可靠、經(jīng)濟、持續(xù)地獨立運行,還有利于減小微網(wǎng)對儲能容量的配置需求。
【關(guān)鍵詞】:微網(wǎng) 容量優(yōu)化配置 能量優(yōu)化管理 并網(wǎng)運行 獨立運行
【學位授予單位】:浙江大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TM73
【目錄】:
- 致謝4-5
- 摘要5-6
- Abstract6-8
- 目錄8-10
- 第1章 緒論10-20
- 1.1 研究背景及意義10-12
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
- 1.2.1 國內(nèi)外微網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀12-16
- 1.2.2 微網(wǎng)容量優(yōu)化配置的研究16-17
- 1.2.3 微網(wǎng)能量優(yōu)化管理的研究17-18
- 1.3 論文的主要工作18-20
- 第2章 微網(wǎng)電源優(yōu)化配置20-37
- 2.1 引言20-21
- 2.2 微電源及儲能單元模型21-26
- 2.2.1 風力發(fā)電系統(tǒng)21-22
- 2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)22-23
- 2.2.3 蓄電池23-26
- 2.2.4 電解槽-儲氫罐-燃料電池循環(huán)系統(tǒng)26
- 2.3 風光儲微網(wǎng)電源優(yōu)化配置模型26-28
- 2.3.1 目標函數(shù)26-28
- 2.3.2 約束條件28
- 2.4 風光儲微網(wǎng)系統(tǒng)能量控制決策28-31
- 2.4.1 系統(tǒng)能量控制決策28-30
- 2.4.2 能量過剩倍率30-31
- 2.4.3 系統(tǒng)可靠性指標31
- 2.5 基于PSO的風光儲微網(wǎng)電源優(yōu)化配置算法31-33
- 2.5.1 算法總體流程31-32
- 2.5.2 優(yōu)化模型的約束條件處理32
- 2.5.3 整數(shù)變量處理32-33
- 2.6 算例分析33-36
- 2.6.1 基礎數(shù)據(jù)33-34
- 2.6.2 結(jié)果分析34-36
- 2.7 本章小節(jié)36-37
- 第3章 并網(wǎng)運行模式下的微網(wǎng)能量優(yōu)化管理37-53
- 3.1 引言37-38
- 3.2 分布式微電源的數(shù)學模型38-40
- 3.2.1 風力發(fā)電38-39
- 3.2.2 光伏發(fā)電39
- 3.2.3 燃料電池39
- 3.2.4 微型燃氣輪機39
- 3.2.5 柴油發(fā)電機39-40
- 3.2.6 蓄電池40
- 3.3 微網(wǎng)實時能量管理策略40-41
- 3.4 微網(wǎng)系統(tǒng)能量優(yōu)化模型41-47
- 3.4.1 能量優(yōu)化模型A42-44
- 3.4.2 能量優(yōu)化模型B44-45
- 3.4.3 能量優(yōu)化模型C45-46
- 3.4.4 能量優(yōu)化模型D46-47
- 3.5 算例分析47-52
- 3.5.1 基礎數(shù)據(jù)47-49
- 3.5.2 結(jié)果分析49-52
- 3.6 本章小結(jié)52-53
- 第4章 獨立運行模式下的微網(wǎng)能量優(yōu)化管理53-79
- 4.1 引言53-54
- 4.2 基于多時間尺度協(xié)調(diào)的微網(wǎng)能量管理策略54-57
- 4.2.1 基本思想54-55
- 4.2.2 實現(xiàn)方法55-57
- 4.3 日前可控型微電源啟停優(yōu)化模型57-60
- 4.3.1 目標函數(shù)57-58
- 4.3.2 約束條件58-60
- 4.4 微網(wǎng)實時運行調(diào)度策略60-70
- 4.4.1 凈負荷功率60
- 4.4.2 可控型微電源基點運行功率范圍60-61
- 4.4.3 包含儲能裝置的微網(wǎng)實時運行調(diào)度策略61-65
- 4.4.4 不含儲能裝置的微網(wǎng)實時運行調(diào)度策略65-66
- 4.4.5 負荷優(yōu)化分配模型66-67
- 4.4.6 負荷可中斷優(yōu)化模型A67-68
- 4.4.7 負荷可中斷優(yōu)化模型B68-70
- 4.5 算例分析70-78
- 4.5.1 包含儲能裝置的微網(wǎng)70-76
- 4.5.2 不含儲能裝置的微網(wǎng)76-78
- 4.6 本章小結(jié)78-79
- 第5章 總結(jié)與展望79-81
- 5.1 研究工作總結(jié)79-80
- 5.2 后續(xù)工作展望80-81
- 參考文獻81-86
- 作者簡歷及在學期間所取得的科研成果86
【引證文獻】
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本文關(guān)鍵詞:微網(wǎng)容量優(yōu)化配置與能量優(yōu)化管理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:303594
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