独立运行模式下的微电网能量调度优化研究

摘要

分布式发电技术（Distributed Generation，DG）的发展已经日渐成熟，作为分布式电源并网技术的有效技术手段，能够使可再生能源高效合理利用的微网技术也随之挺高，已经得到了世界各国的普遍重视。微电网发电单元的多样性以及可再生能源发电的不稳定性，要求微电网必须采取一种新型的网络化供应及能量调度技术，以保障其可靠性、经济性等目标，微电网能量调度优化运行已经成为微网运行研究中的重点内容。针对微电网分布式电源的不稳定性、系统优化多目标非线性及风光储柴燃系统的复杂性等特点，着重对微网的整体优化设计及能量调度优化策略等方面进行了研究。主要研究内容包括：
　　（1）论述微电网的发展现状并确定本文的研究目标。介绍微电网国内外的发展现状以及课题研究背景意义。对微网能量管理的分类、任务及控制结构进行了详细的论述分析；针对不同运行工况和控制方式，对微网能量调度问题进行分类。
　　（2）微电源的数学建模与发电特性分析。对光伏发电单元、风力发电单元、微型燃气轮机、燃料电池、柴油发电机、储能设备输出功率建立针对性的数学模型。并对光电、风电、储能以及负荷单元建立准稳态仿真模型，分析其仿真运行特性，为风电、光伏单元选择合适的MPPT控制策略，并为蓄电池制定实时充放电控制策略。
　　（3）微电网的能量调度优化策略研究。根据风电、光伏、蓄电池的自身运行特性及其成本，提出一种基于自然选择优化算法的，以运行成本、环境维护成本最少为目标的能量调度优化策略；仿真分析证明，自然选择算法能够很好地解决微网能量调度优化问题，为微电网能量调度优化研究提供理论依据。最后通过对微电网结构的分析，设计了基于LabVIEW的微电网监控中心，构建了人机交互界面，实现了上位机与集中控制层之间的通信以及数据库的设计，进一步完善了微电网数据采集与监控系统。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 微电网的特点

1.3 国内外研究现状

1.4本文的主要研究内容

第2章 微网能量调度任务概述及控制结构的选择

2.1引言

2.2 微网能量调度及管理的任务描述

2.3 微网系统的能量调度管理结构

2.4 本章小结

第3章 微电源简介与稳态模型构造

3.1 引言

3.2 分布式发电单元的模型建立与仿真研究

3.3 本章小结

第4章 基于自然选择算法微网能量调度优化运行

4.1 引言

4.2 微网能量调度多目标模型建立

4.3自然选择算法简介

4.4应用实例介绍

4.5本章小结

第6章 总结与展望

6.1全文工作总结

6.2对未来工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其他成果

致谢