海島微電網(wǎng)規(guī)劃方法的研究.pdf

1、在我國漫長的海岸線上，分布著大小不一數(shù)量眾多的島嶼，在其中一些海島周圍蘊藏著豐富的礦產(chǎn)、石油、漁業(yè)等自然資源，有些海島還有重要的軍事意義。然而，由于海島大多與大陸較遠(yuǎn)，無論是采用架空線還是架設(shè)海底電纜，都難以通過與陸上大電網(wǎng)進行互聯(lián)的方式進行供電，因此目前我國海島大多仍然是采用傳統(tǒng)的燃機發(fā)電來供電。海島上通常擁有豐富的太陽能和風(fēng)能等可再生資源，如果能夠進行可再生能源發(fā)電，則可以盡量減少傳統(tǒng)發(fā)電設(shè)備的裝機容量，甚至完全利用可再生能源發(fā)電來

2、滿足海島上的日常生產(chǎn)、生活需要。
　　然而，太陽能、風(fēng)能等自然資源具有間歇性、隨機性的特點，不采取措施直接發(fā)電的話，發(fā)電功率不可控、容易造成發(fā)電量與負(fù)荷需求量的嚴(yán)重不平衡等問題。組建微電網(wǎng)并在其中配置儲能系統(tǒng)是有效解決這個問題的途徑之一。
　　本文首先介紹海島微電網(wǎng)中主要發(fā)電設(shè)備和儲能設(shè)備的基本原理，并建立了各主要設(shè)備的功率模型和能量模型。包括光伏發(fā)電功率模型、風(fēng)機發(fā)電功率模型、蓄電池儲能功率模型、蓄電池使用壽命估算模型、柴

3、油發(fā)電機功率模型。然后，基于海島的實際光照強度和風(fēng)速數(shù)據(jù)，介紹了針對性的等效折算處理過程，并計算出了光伏陣列傾斜表面上的等效光照強度和風(fēng)機輪轂高度的等效風(fēng)速。介紹了粒子群算法的概念，對其進行了一定的改進以使其可以結(jié)合Pareto多目標(biāo)決策來進行多目標(biāo)粒子群優(yōu)化。
　　在此基礎(chǔ)上，針對風(fēng)/光/柴/儲海島混合獨立供電系統(tǒng)，建立了以供電可靠性指標(biāo)、能量利用效率指標(biāo)、經(jīng)濟性指標(biāo)為優(yōu)化目標(biāo)，采用基于時序準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的微電

4、網(wǎng)容量最優(yōu)規(guī)劃方法。在考慮蓄電池功率約束、容量約束和使用壽命，以及柴油發(fā)電機發(fā)電效率的情況下，總結(jié)歸納了四種儲能和柴油機配合的能量管理方案，并進行對比仿真，探究四種能量管理方案的優(yōu)劣以及適用場合。
　　最后，針對含有風(fēng)/柴/儲的海島混合獨立供電系統(tǒng)，引入了概率性潮流算法來解決含有概率性變量系統(tǒng)的潮流計算，進而建立了基于多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法的微電網(wǎng)容量選址最優(yōu)規(guī)劃方法。參考IEEE30節(jié)點系統(tǒng)的網(wǎng)型，建立了測試案例，并進行仿真驗證研