風(fēng)儲海水淡化聯(lián)產(chǎn)直流微網(wǎng)的運(yùn)行控制研究.pdf

1、海島地區(qū)因其地理位置特殊，通常面臨著電網(wǎng)建設(shè)薄弱及淡水資源短缺雙重問題。海水淡化是解決海島淡水供應(yīng)不足的關(guān)鍵技術(shù)，但因其具有高耗能的特點(diǎn)，在電網(wǎng)建設(shè)本就薄弱的海島上利用大電網(wǎng)電能進(jìn)行海水淡化缺少一定現(xiàn)實(shí)可行性。建立風(fēng)儲海水淡化直流微網(wǎng)，將海島地區(qū)豐富的風(fēng)力資源與高耗能的海水淡化負(fù)荷聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行，可一舉兩得地解決海島電網(wǎng)建設(shè)薄弱和淡水資源匱乏的問題。同時(shí)，風(fēng)電與海水淡化聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)海島風(fēng)能的就地消納，避免原材料運(yùn)輸帶來的高額成本，提高新能源

2、的利用率，是海島地區(qū)風(fēng)能和水資源等綜合利用的典型。因此，對風(fēng)儲海水淡化聯(lián)產(chǎn)直流微網(wǎng)的運(yùn)行控制方式進(jìn)行研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文首先對直流微網(wǎng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，并著重對其中風(fēng)電機(jī)組、儲能系統(tǒng)和海水淡化負(fù)荷三個(gè)主要單元進(jìn)行功能與選型分析，建立主要單元的數(shù)學(xué)模型。
　　其次，建立風(fēng)儲海水淡化直流微網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，利用海水淡化負(fù)荷連續(xù)可調(diào)的特性，從較大的時(shí)間尺度上提出海水淡化負(fù)荷接入后直流微網(wǎng)的能量管理策略。能量管理策略從

3、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，將蓄電池健康狀況下降帶來的壽命折損成本和海水淡化產(chǎn)水收益納入目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行考慮，以直流微網(wǎng)各單元運(yùn)行條件為約束，采用遺傳算法求解，根據(jù)預(yù)測風(fēng)功率確定系統(tǒng)各單元的發(fā)電計(jì)劃及用電計(jì)劃。并在Matlab中用仿真算例驗(yàn)證所提能量管理策略的有效性。
　　最后，在對各單元運(yùn)行控制方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從秒級時(shí)間尺度上提出并網(wǎng)、孤網(wǎng)兩種不同運(yùn)行模式下風(fēng)儲海水淡化直流微網(wǎng)的功率協(xié)調(diào)控制策略。并網(wǎng)模式下，交流主網(wǎng)作為穩(wěn)壓單元，