基于协调优化算法的有源配电网经济调度策略研究

摘要

由于能源危机的日益严重以及大力推动构建环境友好型社会，可再生能源技术得到快速发展。其中，风力发电及光伏发电等可再生能源发电技术得到广泛应用，在环境效益等方面体现出独特优势，但同时也存在诸如接入成本高、控制技术不足，对主网产生消极影响等缺点，为此，微电网技术应运而生。微电网将各可再生能源集中管理，构成一个相对大电网友好的可控单元，充分发挥各微电源优势的同时也能保证不会对电网的安全稳定产生影响。微电网并网运行，配电网成为有源系统，对与微电网的能量交换进行合理调度可以起到节能降损，提高配电网电能质量的积极作用。一方面，微电网中微电源的经济调度是微电网调度技术的一个重点，如何消除风电出力及光伏出力以及负荷等不确定因素对微电网安全稳定运行产生的隐患，本文对此进行了研究。另一方面，并网模式下微电网与配电网之间的协调优化方面的研究还比较缺乏，有源配电网与微电网之间如何实现互利共赢，本文对此进行了试探性研究。
　　对于微电网经济调度问题，提出一种集中-分布式双层能量优化算法，算法基于改进粒子群算法实现。分别建立集中层及分布式层优化模型，集中层以预测数据进行日前调度，采用集中优化方式。分布式层基于实时数据，用于化解各不确定因素带来的影响，采用分布式优化的方式，运用图论的思想将计算任务分配至各参与调度的节点，快速化解波动。通过对一个中压基准微电网系统进行双层优化仿真调度，验证了该算法的能快速收敛，有效得到最优解。
　　对于配电网与微电网的协调优化调度，提出了一种分解协调优化算法。首先构建配电网及微电网的协调优化模型，并对协调参数进行设计。配电网基于改进粒子群算法及二进制粒子群算法，以网损最小为目标进行重构及注入功率优化。微电网依然以成本最小为目标。算法通过传递协调参数，协调两个优化目标。用两个算例对算法进行验证，首先通过对IEEE33节点配电网系统进行仿真，验证配电网的重构及注入功率双重优化算法的有效性，然后对由中压基准配电网系统与IEEE33节点系统构成的整体系统进行协调优化仿真，验证分解协调优化算法，结果显示协调优化可以同时降低配电网网损及微电网的发电成本。

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第一章 绪论

1.1论文的研究背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3研究内容及组织结构

第二章 微电源数学模型及微电网运行策略

2.1微电源数学模型

2.2微电网运行策略

2.3本章小结

第三章 基于粒子群算法的微电网双层优化模型

3.1粒子群优化算法

3.2微电网集中-分布式能量优化算法

3.3集中层优化模型

3.4分布式层模型

3.5仿真算例

3.6本章小结

第四章 有源配电网重构及分布式电源注入功率优化

4.1含DG的配电网网损计算

4.2含DG的配电网重构及DG注入功率综合优化模型及算法

4.3仿真算例

4.4本章小结

第五章 含微网的有源配电网分解协调优化调度策略

5.1分解协调优化理论

5.2含微网的有源配电网分解协调优化整体思路

5.3有源配电网分解协调策略及求解方法

5.4仿真算例

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

附录2 攻读硕士学位期间申请的专利

致谢