并行遗传算法在微电网控制中的应用研究

摘要

随着分布式电源及可再生能源的快速发展，微电网系统逐渐得到推广和应用。目前微电网系统运行的优化控制已经得到了电力运行及规划部门的重视，环保经济运行给微电网系统的优化控制提出了新的要求。目前结合微电网系统自身特点进行优化控制的研究并不多见，但近年来人工智能优化算法的应用开发为解决微电网系统运行相关的优化控制提供了新的思路。本文在传统电力系统优化控制的基础上应用了并行遗传算法，为微电网系统运行的优化控制提出了具体可行的解决方案。 本文围绕微电网最优控制仿真完成了以下几方面的研究：综述微电网、分布式电源、并行遗传算法研究现状；参照实验所得分布式电源相关数据，分析各电源特性，并考虑微电网运行现状，设计实现微电网仿真模型；以经济性、环保性优化为目标，基于并行遗传算法实现微电网最优控制系统；根据算例数据，对仿真平台进行微电网模拟，通过软件实现最优控制。 实验表明，本文所设计的微电网最优控制仿真系统在微电网优化控制方面具有一定的参考价值。

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第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 美国微电网研究

1.2.2 日本微电网研究

1.2.3 欧盟微电网研究

1.2.4 其他国家微电网建设情况

1.2.5 我国微电网研究

1.2.6 微网优化控制研究现状

1.3 本文主要工作

1.4 本文结构安排

第2章 微电网及分布式电源概述

2.1 微电网

2.1.1 微电网的基本概念

2.1.2 现有微电网的特点

2.2 分布式电源

2.2.1 分布式电源的定义

2.2.2 分布式电源的种类

2.2.3 分布式电源的利与弊

2.3 各分布式电源模型

2.3.1 光伏阵列模型

2.3.2 风力发电机模型

2.3.3 燃料电池模型

2.3.4 微型燃气轮机

2.4 本章小结

第3章 遗传算法及并行遗传算法

3.1 遗传算法

3.1.1 遗传算法简介

3.1.2 遗传算法的基本术语

3.1.3 遗传算法运算流程

3.1.4 遗传算法的技术实现

3.2 并行遗传算法

3.2.1 遗传算法固有的并行性

3.2.2 并行遗传算法的分类

3.3 本章小结

第4章 最优控制目标函数分析

4.1 微电网最优控制模型

4.1.1 最优控制目标函数

4.1.2 微电网经济性目标函数

4.1.3 微电网环保性目标函数

4.2 微电网最优控制约束条件

4.3 最优控制并行遗传算法

4.3.1 优化变量定义

4.3.2 计算流程

4.4 本章小结

第5章 控制仿真设计与实现

5.1 微电网仿真平台设计与实现

5.1.1 微电网仿真平台设计

5.1.2 微电网仿真平台实现

5.2 微电网最优控制软件设计与实现

5.2.1 微电网最优控制软件设计

5.2.2 微电网最优控制软件实现

5.3 算例分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢