含多類型能源的微網(wǎng)與外部電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制和容量配置研究.pdf

1、能源與環(huán)境是人類賴以生存的基礎(chǔ)，為了實(shí)現(xiàn)能源與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，一場以清潔能源大規(guī)模高效利用為導(dǎo)向的能源革命正在全球范圍內(nèi)如火如荼的開展。微網(wǎng)作為利用清潔能源的一種重要技術(shù)，對推動傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)向清潔能源轉(zhuǎn)變具有重大意義。微網(wǎng)的出現(xiàn)，改變了社會生產(chǎn)和生活的用能方式，傳統(tǒng)電網(wǎng)廣域的發(fā)電、輸電、配電和用電四個關(guān)鍵環(huán)節(jié)在微網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)了高度的集中。微網(wǎng)是具備源、荷雙重特性的主動負(fù)荷，通過靈活的優(yōu)化控制，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)發(fā)電與用戶用電的互動，從而促進(jìn)清潔

2、能源的高效利用，推動粗放型能源社會向集約型能源社會發(fā)展。
　　本文在國家‘863’計(jì)劃“基于分布式能源的用戶側(cè)智能微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究與集成示范”和自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“微電網(wǎng)環(huán)境下電動汽車與可再生能源的協(xié)同增效機(jī)理與優(yōu)化方法”的支助下，對含多類型可再生能源的微網(wǎng)容量優(yōu)化配置、微網(wǎng)自治優(yōu)化運(yùn)行方法、多微網(wǎng)互聯(lián)能力分析、含多微網(wǎng)的配電網(wǎng)重構(gòu)和多微網(wǎng)合作參與配電網(wǎng)協(xié)調(diào)運(yùn)行五個方面進(jìn)行了研究，為微網(wǎng)示范與推廣提供理論支撐與工程參考。主要創(chuàng)

3、新點(diǎn)如下:
　　1)針對含多類型能源的微網(wǎng)，從并網(wǎng)與離網(wǎng)兩個角度提出了相關(guān)的優(yōu)化配置方法。以典型離網(wǎng)型微網(wǎng)——含風(fēng)光柴蓄及海水淡化負(fù)荷的海島微網(wǎng)為對象，提出了一種多目標(biāo)優(yōu)化配置模型及求解方法，綜合考慮海水淡化、蓄電池及柴油發(fā)電機(jī)三種類型的可調(diào)控資源，提出了系統(tǒng)功率分配策略。以典型并網(wǎng)型微網(wǎng)——工業(yè)型光伏微網(wǎng)為對象，提出了一種計(jì)及重要負(fù)荷的儲能容量優(yōu)化配置方法。分析了重要負(fù)荷的啟動沖擊特性和整體負(fù)荷的運(yùn)行特性，結(jié)合分時電價機(jī)制，提出

4、了儲能系統(tǒng)充放電運(yùn)行策略，建立了基于年凈利潤最大化和光伏消納最大化的雙目標(biāo)優(yōu)化模型。
　　2)提出了一種基于負(fù)荷分類的微網(wǎng)優(yōu)化控制策略。將微網(wǎng)負(fù)荷分為基線負(fù)荷、可平移負(fù)荷和可計(jì)劃負(fù)荷三類，并分別建立了用電特性模型，從而形成負(fù)荷優(yōu)化控制約束條件。基于實(shí)時電價和負(fù)荷分類約束，建立用戶購電費(fèi)用最小和用戶不滿意度最低兩個對立的目標(biāo)函數(shù)，并采用粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行了離散和連續(xù)決策變量的混合求解。
　　3)提出了一種從互聯(lián)系統(tǒng)頻率穩(wěn)定和調(diào)

5、節(jié)能力角度分析多微網(wǎng)互聯(lián)可行性的方法。通過對無差調(diào)頻微源、有差調(diào)頻微源和負(fù)荷的頻率特性進(jìn)行分析，得出包含不同形式微源的微網(wǎng)綜合頻率特性。根據(jù)微網(wǎng)綜合頻率特性，可以計(jì)算出最低頻率點(diǎn)有功功率，該功率便是頻率穩(wěn)定臨界功率。根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)可控電源與儲能的備用容量，從可再生能源功率不同跌落量調(diào)節(jié)角度，計(jì)算備用時長和備用功率是否滿足要求。
　　4)針對含多微網(wǎng)的配電網(wǎng)，提出了一種計(jì)及可再生能源和負(fù)荷的不確定性的配電網(wǎng)兩階段實(shí)時重構(gòu)模型。在第一

6、階段優(yōu)化配電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、在第二階段優(yōu)化微網(wǎng)內(nèi)柴油機(jī)組出力、儲能的充放電及與外部電網(wǎng)的交換功率，以降低配電網(wǎng)實(shí)時運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險。采用多割平面廣義Benders解耦將對構(gòu)建的兩階段配電網(wǎng)重構(gòu)模型進(jìn)行求解，并在含3個微網(wǎng)的RBTS Bus5測試系統(tǒng)上進(jìn)行測試。
　　5)針對局部配電網(wǎng)內(nèi)多個微網(wǎng)的協(xié)作問題，提出了電力市場環(huán)境多微網(wǎng)的合作博弈方法:首先，基于自適應(yīng)魯棒優(yōu)化，提出了單個微網(wǎng)的日前調(diào)度模型，并實(shí)現(xiàn)了多微網(wǎng)間的能量和備用共享;其