基于角色自律分散控制的微电网运行优化策略研究

摘要

微电网经济效益是微电网技术吸引投资并能在电力系统推广的最主要因素。而微电网的经济优化运行是实现微电网经济效益的主要手段，对其研究具有较重要的现实意义。目前微电网的经济优化运行研究主要针对静态的、不考虑储能优化的调度模型来展开，这对全面分析其经济运行存在一定的局限性。因此，本文在考虑蓄电池的运行成本基础上分别对微电网并网模式与孤岛模式的动态经济优化运行策略展开研究。本文主要内容如下。
　　首先，分析了微电网能量管理与优化策略的发展现状，基于角色自律分散控制的微电网基本结构与功能以及P-Q控制策略与V-f控制策略;分析并仿真了微电源的准稳态能量数学模型;搭建并仿真了蓄电池的充放电模型以及寿命计算模型。
　　其次，以基于角色自律分散控制的微电网为研究对象，针对微电网用户并网运行时自律决策能量优化问题，以分时电价为前提，建立含储能电池循环寿命成本以及发电成本的微电网单元并网自律决策优化模型，并应用动态规划算法对提出的模型进行了求解。
　　最后，针对微电网孤岛运行时协调系统的能量优化问题，建立考虑储能电池的循环使用成本的经济优化与考虑环境因素的环保优化的多目标优化模型。应用改进混沌粒子群优化算法对提出的优化模型进行了求解。
　　仿真结果表明，并网运行时用户的自律决策优化模型能够最大化利用储能电池的充放电策略为微电网用户带来潜在的经济效益，能够合理的规划分布式发电单元的发电功率进一步提高微电网用户的经济效益;孤岛运行时协调系统的优化模型能够充分优化蓄电池的充放电策略，能够实现微电网整体的最优运行，合理的使用线性加权系数能够使微电网以最小的经济损失换取最大的环境效益。
　　理论分析与仿真结果表明，本文的微电网用户并网自律决策策略以及协调系统的孤岛运行优化策略具有一定的有效性与工程实践意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 微电网能量管理控制模式研究现状

1．2．2 微电网能量优化策略研究现状

1．3 论文的主要内容

第2章 微电网结构及微电源模型与功率控制研究

2．1 引言

2．2 微电源控制策略

2．2．1 P-Q控制策略

2．2．2 V-f控制策略

2．3 基于角色自律分散控制的微电网结构与功能

2．4 微电源数学模型

2．4．1 风力发电机数学模型

2．4．2 光伏电池数学模型

2．4．3 燃料电池数学模型

2．5 蓄电池模型

2．6 小结

第3章 微电网并网模式下用户自律决策优化策略研究

3．1 引言

3．2 蓄电池循环寿命模型

3．3 微电网用户自律决策优化策略

3．3．1 微电网并网模式下用户自律决策优化模型

3．3．2 约束条件

3．4 动态规划方法求解优化模型

3．4．1 动态规划算法

3．4．2 基于动态规划的优化调度模型

3．4．3 优化流程

3．5 算例分析

3．6 小结

第4章 微电网孤岛模式下协调系统优化策略研究

4．1 引言

4．2 微电网孤岛模式下协调系统优化策略

4．2．1 微电网孤岛模式下的优化模型

4．2．2 约束条件

4．3 改进混沌粒子群算法

4．3．1 粒子群算法

4．3．2 改进混沌粒子群算法

4．4 基于改进混沌粒子群算法求解优化模型

4．4．1 粒子编码以及约束处理

4．4．2 优化流程

4．5 算例分析

4．6 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表文章及科研成果