基于自适应人工鱼群算法的微电网优化运行的研究

摘要

微电网中包含多种分布式电源，可以灵活地运行于并网状态和离网状态，有效地解决了新能源发电接入大电网的中出现的问题。但足，分布式电源的多样性和姐合的随机性导致了微电网的运行控制难和运行成本高等问题，其中，微电网的优化运行可以降低发电成本和环境污染费用，提升能源利用效率，对微电网系统的经济、可靠运行和环保至关重要，因此，研究微电网的优化运行有十分重要的意义。
　　本文首先介绍了微电网发展的背景和意义，分析了国内外微电网及其优化运行的研究现状，阐述了典型微电网系统的结构特点和工作原理。详细地分析了微电网中的主要微电源：风力发电机、光伏电池、微型燃气轮机、燃料电池及储能系统的运行特性和成本函数，为建立微电网多目标优化运行模型奠定基础。
　　其次，针对基本人工鱼群算法容易陷入局部最优解、收敛速度慢和寻优精度低的缺陷，提出一种改进的自适应人工鱼群算法方法：主要改进了算法觅食行为的视野和步长，人工鱼同时按两种视野进行搜索，确定两个目标位置后，计算两个目标的食物浓度并与当前位置的食物浓度进行比较，选择向食物浓度低的位置移动。通过三个局部极值突出的函数测试，表明改进的算法要优于基本的人工鱼群算法。
　　针对含风、光、储、微型燃气轮机和燃料电池的并网型和离网型微电网，综合考虑发电成本（燃料成本、投资折旧成本、设备维护成本、并网时的电能交互成本）和环境成本，给出了在求解该校型时的安企运行的约束条件，使系统在一个优化周期内的总运行成本最低，建立了微电网多目标优化数学模型，分别制定出微电网在并网运行时、孤网运行时分时段优化运行策略，采用约束优化向适应人工鱼群算法（AAFSA）对建立的数学模型进行求解，求得一个优化周期内各分布式电源的最佳出力及运行总成本，并与基本人工鱼群算法求得的结果作对比。仿真结果表面：改进的算法具有避免陷入局部最优解、收敛速度快和精度高的特点。

目录

声明

1绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究工作

2电网的结构及各微电源数学模型

2.1微电网的基本结构

2.2微电网单元的数学模型

2.3本章小结

3改进的自适应人工鱼群算法

3.1基本人工鱼群算法的原理

3.2改进的人工鱼群算法

3.3算法测试

3.4本章小结

4电网优化模型及运行策略

4.1目标函数

4.2约束条件

4.3微电网的运行方式

4.4微电网运行策略

4.5模型求解

4.6本章小结

5微电网优化运行仿真及分析

5.1仿真参数设定

5.2并网运行结果分析

5.3孤网运行结果分析

5.4本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表的论文