含风电及电动汽车接入的微网调度策略研究

摘要

随着全球不可再生能源的枯竭，不可再生能源的使用带来的环境问题也日益凸显，世界各国纷纷开始关注基于可再生能源分布式发电的微电网（以下简称微网）和车载电源为动力的电动汽车。风力发电（以下简称风电）是可再生能源发电中技术最为成熟的，目前，许多微网都含有风电接入。同时，随着电动汽车的发展，微网也面临大量电动汽车的接入。在含风电和电动汽车接入的微网中，风能的自然可变性、负荷的实时可变性和电动汽车接入的随机性，将给维持微网的发电功率和用电功率平衡带来极大的困难。在微网中，电动汽车的接入既可以看作分布式储能装置，也可以看作分布式电源。如果将其有效地利用起来，对于维持微网的功率-负荷平衡具有重要的作用。然而，目前还缺乏能够充分利用电动汽车接入的储能和电源能力的调度策略。
　　本文将针对含风电和电动汽车接入的微网系统发电功率-负荷平衡问题展开研究，主要研究内容如下：
　　1）对含风电及电动汽车的微网系统结构、其主要组件的运行特性以及电动汽车接入的风电微网功率平衡问题进行了分析，并在此基础上提出了一种基于最小电动汽车数量估算的微网调度策略，该策略利用参与微网调度的电动汽车最小数量估算值，选择不同的调度模型，以保证风电微网的功率负荷平衡和运行的经济性。
　　2）研究了一种基于风力发电预测、负荷预测、电动汽车用户出行习惯和行驶需求的参与微网调度的最小电动汽车数量估算方法。该方法根据风力发电预测信息和负荷预测信息，在满足电动汽车用户的行驶需求的前提下，充分利用电动汽车作为分布式储能单元，充分利用风能，估算依靠电动汽车接入使微网系统发电和负荷功率平衡的最小电动汽车数量。
　　3）研究了一种基于电动汽车接入数量估算的微网系统调度策略。该策略当接入微网系统的电动汽车数量大于估算的电动汽车数量最小值时，调度电动汽车维持风电微网系统功率平衡。当接入值小于估算的电动汽车数量最小值时，考虑系统的经济性，调度电动汽车、储能电池、微型燃气轮机维持微网系统功率平衡，提高微网系统的供电可靠性。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及选题意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的研究内容和安排

第二章 含风电及电动汽车接入的微网系统及其调度策略

2.1 含风电及电动汽车接入的微网系统结构

2.2 含主要组件的运行特性

2.3 含风电及电动汽车接入的微网调度系统

2.4 考虑电动汽车接入的风电微网调度策略研究

2.5 本章小结

第三章 参与微网调度的最小电动汽车数量估算方法研究

3.1 估算方法研究思路

3.2 风力发电功率预测

3.3 负荷预测

3.4 电动汽车行驶习惯模型

3.5 参与微网调度的最小电动汽车数量估算

3.6 本章小结

第四章 基于电动汽车数量估算的调度策略研究

4.1 调度策略研究思路

4.2 汽车接入数量大于最小估算值的调度策略

4.3 汽车接入数量小于最小估算值的调度策略

4.4 算例仿真与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果