微電網(wǎng)系統(tǒng)多目標優(yōu)化運行研究.pdf

1、隨著化石能源供比失調加劇、環(huán)境的持續(xù)惡化、用戶的電力需求增加以及對電能質量要求提高，DG(Distributed Generation,分布式電源)能源利用率高、就地取材、供能靈活等優(yōu)勢逐步得到高度關注?？v然大規(guī)模利用DG帶來了諸多好處，但其功率的間歇性、隨機性、波動性等缺點造成大規(guī)模并網(wǎng)受限的問題。MG(Microgrid，微電網(wǎng))可以集合多種種類的DG，保證DG優(yōu)勢得到發(fā)揮，能夠供應電能、熱能等不同能量形式，能夠在并網(wǎng)狀態(tài)和孤島狀態(tài)

2、靈活切換，可用于解決DG大規(guī)模并網(wǎng)問題。MG的優(yōu)化運行是在符合發(fā)電單元級限制及MG系統(tǒng)級約束的情況下，合理調整各單元功率輸出，以實現(xiàn)降低發(fā)電成本、提高能源使用率及減少污染氣體等目標。因此，研究包含多種微電源的MG優(yōu)化運行是有現(xiàn)實價值的。
　　本論文在查閱并歸納了大量的國內外文獻的基礎上，對現(xiàn)階段MG及MG優(yōu)化運行的研究背景和發(fā)展概況進行了總結。系統(tǒng)的對MG的基本概念及其運行特點進行了介紹，并結合典型MG結構對MG的聯(lián)網(wǎng)方式、運行模

3、式做了詳細研究，為并網(wǎng)、孤島不同情況下的MG優(yōu)化運行做了理論鋪墊。
　　在SPP(Spot Power Price，實時電價)理論指導下，針對MG系統(tǒng)并網(wǎng)優(yōu)化運行的問題，提出一種直觀的啟發(fā)式MG優(yōu)化運行策略。通過分時電價機制將全天依據(jù)負荷情況劃分為峰、平、谷三類，結合當前SB(Storage Battery,蓄電池)的SOC(Sate of Charge，荷電狀態(tài))，建立了分時段運行策略。在比較可控型微電源與主網(wǎng)的SPP的基礎上，

4、設計了階梯性的SB罰系數(shù)，并計入目標函數(shù)。采用POP NSGA-Ⅱ(Pareto Optimal Path Non-dominatedSorting Genetic Algorithm，尋優(yōu)路徑非支配排序遺傳算法)優(yōu)化可控型發(fā)電單元、SB及與主網(wǎng)交互的功率，實現(xiàn)對主網(wǎng)總體上的“削峰填谷”，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。通過一個典型的CCHP(Combined Cooling Heating and Power，冷熱電聯(lián)供型)MG日運行為算例，驗證

5、了所提策略和模型的有效性。
　　針對MG系統(tǒng)在孤島運行方式下的優(yōu)化問題，在SB平滑負荷需求曲線的基礎上，考慮經(jīng)濟和環(huán)境兩方面的運行成本，本文提出了一種孤島MG運行方法。運行方法共分兩步:根據(jù)預測的電力負荷需求、不可控DG的發(fā)電預期、SB的容量信息及SOC等因素，運用考慮實際約束的功率差控制策略確定SB的運行方式。計及功率平衡約束，可控機組出力及爬坡約束等條件，建立經(jīng)濟成本和環(huán)境成本的目標函數(shù)，采用改進的GA(GeneticAlgo