交直流混合微网经济调度方法研究

摘要

交直流混合微网可综合发挥交流微网与直流微网的互补优势，不仅能够满足用户多元化的电力需求，还可以节能降损、提高微网的运行调控水平，是微网技术发展的必然趋势之一。然而，交直流混合微网的研究还处于初步探索阶段，相关理论和技术尚未成熟，众多问题亟待解决，经济调度能够更好地发挥交直流混合微网的优势，是微网研究领域的重要课题。因兼顾交流与直流的优势，交直流混合微网可有效减少换流设备引起的损耗，提高微网的运行效率和可再生能源的消纳率，具有节能环保的特点。碳交易机制亦符合低碳经济及节能环保的理念，是关乎国家可持续发展战略的重要问题，将碳交易机制引入交直流混合微网的经济调度中，能够在满足经济性的条件下，减少系统的碳排放量，达到更优的环保效益，实现经济效益与环境效益的双赢。
　　本文围绕交直流混合微网经济调度问题展开研究。阐述了本课题的研究背景及意义，梳理了交直流混合微网的国内外发展动态；研究了碳交易机制相关概念和碳排放权初始分配模式，构建了适合于交直流微网的碳排放限额分配方式，并结合可控机组减排特性设计了交直流混合微网碳交易量计算方法；对交直流混合微网的微源、储能装置及换流器进行建模，并在此基础上建立了交直流混合微网经济调度模型，针对该优化问题及混合微网的结构特点，提出了协同进化改进黑洞算法进行求解。所提算法中，协同进化框架用于将交直流混合微网多目标优化问题拆分为交流子区域优化问题和直流子区域优化问题，改进黑洞算法用于子优化问题的求解，该混合智能算法能够达到计算速度和收敛精度的整体提升；仿真算例中，得到了微网经济调度方案，验证了所提模型及算法的有效性，并对比了碳交易机制的引入和双向换流器损耗的计入对交直流混合微网经济调度的影响。结果表明，等权重调度在经济效益和环保效益上均具有更强的优势，双向换流器损耗的计入可改变可控微源出力及两区域的功率流动情况，更加贴合实际。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要研究工作

第2章 碳排放权交易研究及分析

2.1 碳排放权交易的基本概念

2.2 碳排放权的分配模式

2.3 碳排放权交易的计算

2.4 本章小结

第3章 基于协同进化改进黑洞算法的优化调度方法

3.1 交直流混合微网微源及换流器建模

3.2 交直流混合微网经济调度数学模型

3.3 协同进化改进黑洞算法

3.4 本章小结

第4章 交直流混合微网经济调度算例分析

4.1 基础数据

4.2 结果分析

4.3 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢