計及運行成本的微網(wǎng)優(yōu)化控制方法研究.pdf

1、為了解決電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大帶來的可靠性問題，滿足多樣化的供電需求，實現(xiàn)能源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，分布式發(fā)電技術(shù)出現(xiàn)并迅速發(fā)展。微網(wǎng)作為整合利用分布式電源（Distributed Generations，DGs）的有效形式，可以運行于并網(wǎng)和孤島兩種模式，與大電網(wǎng)互為補充，充分消納了可再生能源，提高了供電可靠性，正受到廣泛關(guān)注。微網(wǎng)的經(jīng)濟運行是微網(wǎng)利益得以體現(xiàn)的關(guān)鍵，研究微網(wǎng)的經(jīng)濟運行控制方法，對于降低微網(wǎng)的運行成本、提高能源利用效率和實現(xiàn)微網(wǎng)

2、的大力推廣具有重要意義。
　　微網(wǎng)中的DG分為功率間歇型DG和功率可控型DG，功率間歇型DG一般采用最大功率跟蹤控制，實現(xiàn)可再生能源的最大限度利用；而功率可控型 DG采用下垂控制，支撐微網(wǎng)的電壓和頻率，實現(xiàn)按容量等比例分配功率。然而，由于可控 DG的運行成本存在顯著差異，按容量等比例分配功率易造成系統(tǒng)總運行成本偏高。因此，有必要研究更加經(jīng)濟的功率分配方法。本文以下垂控制的微網(wǎng)為研究對象，基于上述問題和研究現(xiàn)狀，開展了微網(wǎng)經(jīng)濟運行控

3、制方法的研究：首先考慮不含通信網(wǎng)絡(luò)的簡單情況，通過微網(wǎng)的自治運行，有效降低了微網(wǎng)的運行成本。然后，考慮含通信網(wǎng)絡(luò)的情況，通過增加稀疏通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了微網(wǎng)總運行成本最小和最優(yōu)經(jīng)濟運行。本文從這兩方面入手，主要進行了以下工作：
　?、僮鳛槲⒕W(wǎng)經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)，對比分析了分層控制的微網(wǎng)中實現(xiàn)二次調(diào)頻調(diào)壓的方法和優(yōu)缺點，比較了下垂控制中功率優(yōu)化分配的不同實現(xiàn)方法和控制效果，探討了將分布式優(yōu)化控制理論運用到下垂控制中的可行思路。
　?、?/p>

4、為了降低微網(wǎng)的運行成本，實現(xiàn)微網(wǎng)的自治經(jīng)濟運行，研究了無通信網(wǎng)絡(luò)的微網(wǎng)經(jīng)濟運行控制方法。首先，提出了含指數(shù)因子的改進P-f下垂控制方法，得到改進的P-f下垂控制方程。然后，分別分析了指數(shù)因子對P-f下垂控制曲線和運行成本的影響，得到指數(shù)因子選取的一般規(guī)律。最后，通過仿真，從負(fù)荷大范圍波動和成本函數(shù)變化等多個角度出發(fā)，對比分析了傳統(tǒng)下垂控制方法、基于最大運行成本的控制方法以及所提改進方法在降低系統(tǒng)運行成本方面的控制效果，驗證了所提方法的有

5、效性。
　?、塾捎谒岵缓ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的微網(wǎng)經(jīng)濟運行控制方法只能降低微網(wǎng)的運行成本，為了實現(xiàn)微網(wǎng)的運行成本最小和最優(yōu)經(jīng)濟運行，研究了含通信網(wǎng)絡(luò)的微網(wǎng)分布式經(jīng)濟優(yōu)化控制方法。首先，建立了基于多智能體系統(tǒng)的兩層分布式控制模型，即網(wǎng)絡(luò)控制層和本地控制層。在模型的網(wǎng)絡(luò)控制層，提出分布式優(yōu)化控制律，求解可控 DG的最優(yōu)有功出力；針對最優(yōu)有功出力不滿足其容量約束的情況，設(shè)計分布式控制律調(diào)整策略。在本地控制層，設(shè)計最優(yōu)出力跟蹤控制環(huán)節(jié)，完成最優(yōu)運行