智能电网创新示范区规划与评估相关问题研究

摘要

我国是世界最大的能源生产国和消费国，随着清洁能源和可再生能源的全面发展，生产生活用能条件显著改善。但能源发展依然面临能源需求压力巨大、化石能源占比高、能源供给制约较多、能源生产和消费对生态环境损害严重、能源技术水平总体落后等挑战。作为重要的能源领域，电力尤其是智能电网的发展，将在能源变革中发挥重要作用。智能电网作为电力行业21世纪最重大的技术变革，通过大规模储能技术、超远距离超大规模输电技术、信息网络技术和智能控制技术，以及与物联网、互联网等深度融合，为能源开发和消费方式变革提供了坚实的基础。智能电网创新示范区的建设，在智能电网的技术创新、理念传播和模式示范，以及提升智能电网建设的社会效益、环境效益、经济效益等方面都将发挥重要的作用，具有深远的意义。
　　智能电网创新示范区规划与评估是涵盖多系统多领域的复杂工程，灵活和自愈是智能电网的重要特征，本文围绕这两点分别从多元能源网评价指标及方法、多元能源供需联动系统和开关优化配置三个角度展开对智能电网创新示范区规划与评估的相关研究，主要工作如下:
　　1.分析了智能电网创新示范区多元能源网的利益相关方及其参与方式和影响作用，考虑多方利益从经济、能源、环境、社会和工程五个角度建立了评价指标，并将解释结构模型和层次分析法的思维相结合，提出了考虑指标间相互影响的综合评估方法。
　　2.以智能电网创新示范区多元能源供应侧供给方式和用户侧响应模式为基础建立了以第一、第二两类能源路由器为核心的多元能源供需联动系统模型，并从供应侧和需求侧分别给出供需平衡策略，以多元能源供需联动系统的运行方式为出发点，设计了能源路由器的功能组成、软件架构和控制策略。
　　3.综合考虑智能电网创新示范区的经济性、可靠性和自愈性要求，提出了开关优化配置方法。为体现自愈要求，分别从自愈时间、用户和负荷的角度提出了智能配电网自愈能力的评价指标以及负荷自愈率的分块计算法，在传统开关优化配置的目标函数中加入停电中断费用，在约束条件中增加了最小自愈率的约束，并通过对惯性系数和学习因子的调整改进二进制粒子群算法来求解适应自愈要求的配电网开关优化配置问题。最后通过算例结果验证了所建模型的合理性和所提方法的有效性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 智能电网示范工程现状

1．2．1 国外智能电网示范工程现状

1．2．2 国内智能电网示范工程现状

1．3 国内外研究现状

1．3．1 多元能源互联网研究现状

1．3．2 智能配电网自愈研究现状

1．4 本文主要工作

第二章 智能电网创新示范区多元能源网评价指标及评价方法

2．1 多元能源网概述

2．2 智能电网创新示范区多元能源网利益相关者分析

2．3 基于多方利益的智能电网创新示范区多元能源网评价指标

2．4 面向多元能源网的智能电网创新示范区评估方法

2．5 小结

第三章 智能电网创新示范区多元能源供需联动系统框架设计

3．1 智能电网创新示范区多元能源供需分析

3．1．2 多元能源供应侧供给方式

3．1．3 多元能源用户侧响应模式

3．2 智能电网创新示范区多元能源供需联动系统设计

3．2．1 多元能源供需联动系统模型

3．2．2 多元能源供需平衡策略

3．3 多元能源供需联动能源路由器设计

3．3．1 能源路由器功能组成

3．3．2 能源路由器模块设计

3．3．3 能源路由器控制策略

3．4 小结

第四章 智能电网创新示范区开关优化配置

4．1 智能电网的自愈功能及其相关技术

4．2 智能配电网自愈能力评价指标

4．2．1 自愈时间指标

4．2．2 用户自愈率指标

4．2．3 故障负荷自愈率指标

4．3 智能电网创新示范区开关优化配置模型

4．3．1 目标函数

4．3．2 约束条件

4．4 基于改进二进制PSO算法的配电网开关优化配置

4．4．1 标准二进制PSO算法

4．4．2 改进的二进制PSO算法

4．4．3 基于改进二进制PSO算法的开关优化配置

4．5 算例分析

4．5．1 算例模型及参数的选取

4．5．2 算例结果及分析

4．5．3 算法性能验证

4．6 小结

第五章 结论与展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢