独立微电网多尺度动态优化调度

摘要

风能和太阳能作为清洁能源，具有清洁、环保、无污染、储量丰富、分布地域广的特点，因此，以风能、太阳能等为主要能源发电的分布式发电技术受到了国内外学者的广泛关注。微电网不仅可以有效的解决分布式发电地址分散的问题，还可以利用蓄电池等其他装置平抑微电网系统的功率波动，削弱清洁能源随机波动特性对微电网系统稳定性造成的不利影响。 本文主要针对独立微电网调度过程中存在的微型燃气轮机频繁启停的问题以及微电网多尺度调度过程中存在的调度尺度间衔接不合理的问题进行研究，并提出相应的优化调度方法，采用“MATLAB+YALMIP+GUROBI”相结合的方式对所建立的独立微电网系统模型进行求解验证。 本文的主要研究工作如下： （1）建立了短期调度与超短期调度相结合的微电网多尺度调度模型。在微电网短期调度阶段，针对微电网调度过程中存在的微型燃气轮机的频繁启停问题，提出基于回馈修正的微电网短期优化调度方法，通过对短期调度进行运行计划的回馈修正，从而减少微型燃气轮机的启停次数，使各微电源的运行状态得到优化。为了配合所提出的优化方法进行优化，采用蓄电池分区模型对蓄电池进行控制，使蓄电池得到充分利用的同时满足系统使用要求。 （2）在微电网超短期调度阶段，针对微电网多尺度调度过程中调度级间的协调问题，提出了基于超限惩罚的微电网超短期优化调度方法。超短期调度阶段对各微电源的短期运行计划进行修正，通过所建立的超限惩罚成本函数，对修正量进行限制，迫使超短期调度计划在短期调度计划的一定范围内进行调节，减小两级调度计划间的偏差，从而减小设备的调节压力，增强独立微电网多尺度调度系统中不同调度尺度之间的关联性。 （3）在MATLAB环境下，将YALMIP软件作为接口，并以GUROBI优化软件作为优化求解器，对独立微电网多尺度调度模型以及优化方法进行仿真验证，并对系统仿真结果进行分析,验证结果表明本文所提出的基于超限惩罚的独立微电网回馈修正动态优化调度方法增强了各时间尺度之间的衔接性，解决了系统设备的调节幅度过大以及微型燃气轮机的频繁启停问题，微电网的供电可靠性也得到大大提高。

目录

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究内容

第二章 独立微电网结构及微电源模型

2.1 独立微电网结构

2.2 微电源功率模型

2.3 独立微电网多尺度优化调度结构

2.4 本章小结

第三章 独立微电网短期优化调度

3.1 短期调度目标函数

3.2 短期优化调度约束条件

3.3 短期调度方法

3.4 蓄电池的分区模型

3.5 本章小结

第四章 独立微电网超短期优化调度

4.1超限惩罚成本的计算

4.2 超短期优化调度目标函数

4.3 超短期优化调度约束条件

4.4 超短期调度策略

4.5 本章小结

第五章 独立微电网多尺度动态优化调度的仿真验证

5.1 调度初始条件

5.2 独立微电网短期优化调度结果

5.3 独立微电网超短期优化调度结果

5.4 本章小结

第六章 结论

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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