微电网分布式储能系统调度算法设计

摘要

光伏、风电等分布式电源出力的间歇性以及负荷需求的随机性给微电网功率平衡带来了新的挑战。引入储能系统可以有效解决微电网的功率不平衡问题。相对于传统集中式储能存在线路损耗和投资压力等缺点，分布式储能因其控制灵活、传输损耗小、地理分布广的特点成为当前的一个研究热点。论文针对带约束的分布式储能系统的调度问题进行研究，在满足系统功率平衡的前提下，合理的调度各分布式储能单元的充放电功率，实现系统充放电过程中的总功率损耗最小化，即实现资源配置上的最优化。完成的主要工作如下:　　① 针对分布式储能系统调度问题，提出了一种基于事件触发的分布式调度算法。相对于连续通信，该算法降低了能源损耗。理论分析表明算法不发生 Zeno 现象，并保证充电功率收敛到最优值，实现优化调度。　　② 针对分布式储能系统调度问题，提出了一种有限时间收敛的分布式调度算法。该算法在保证微电网功率平衡的条件下，考虑了储能单元充电功率约束，确保各分布式储能单元的增量成本在有限时间内收敛到一致值，实现系统充电功率损耗最小化的目标。　　③ 针对微电网分布式储能系统调度问题，设计了一款调度软件，可以在软件中实现调度、监控等功能，便于系统的运营管理。

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 储能研究概况

1.2.1 储能技术研究现状

1.2.2 储能系统调度研究现状

1.3 本文主要工作

2 预备知识

2.1 分布式储能系统调度问题

2.1.1 目标函数

2.1.2 约束条件

2.2 图论知识

2.3 李雅普诺夫理论

2.4 事件触发原理

2.5 本章小节

3 基于事件触发的分布式储能系统调度算法设计

3.1分布式储能系统调度问题描述

3.2 基于事件触发的调度算法设计

3.2.1 算法设计

3.2.2 收敛性分析

3.3 仿真实例

3.3.1 固定拓扑

3.3.2 变拓扑

3.4 本章小结

4 有限时间收敛的分布式储能系统调度算法设计

4.1分布式储能系统调度问题描述

4.2有限时间收敛的调度算法设计

4.2.1 控制算法设计

4.2.2 收敛性分析

4.3仿真案例

4.3.1 有限时间收敛

4.3.2 时变供需差PD

4.4 本章小节

5 微电网分布式储能系统调度软件设计

5.1 微电网系统分层管理

5.2 软件设计架构

5.3 软件功能分析

5.4 系统软件设计

5.4.1 功能模块实现

5.4.2 用户界面设计

5.4.3 调度参数设置

5.5 本章小节

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录

B. 学位论文数据集

致谢