含多种分布式电源和储能的微网优化运行与管理研究

摘要

基于化石能源日益枯竭、环境污染日趋严重的考虑，以及过度依赖大电网供电的安全性缺陷，合理利用分布式发电技术逐步受到了重视。分布式发电具有能耗低、污染小、供电灵活等优势，但也存在随机性、间歇性、波动性等特征，给电力系统的运行和控制带来不利影响。为了充分发挥分布式发电的优势，克服分布式发电的缺点，人们提出了微网的概念。微网整合多种类型的分布式电源为当地负荷提供电能、热能。如何实现微网的优化运行，削减发电成本、降低输电网损、减少环境污染以及改善供电可靠性是亟需解决的关键问题。因此，研究并建立含多种分布式电源和储能的微网优化运行数学模型具有极为重要的意义。
　　本论文首先在参考了大量文献和研究的基础上，深入了解了国内外对微网以及微网优化运行的研究现状和发展概况，总结出其趋势和特点，为下文模型的建立提供了理论支撑。其次，详细介绍了微网的基本概念及其优势，并对微网的供能结构、关键技术以及运行方式做了重点研究。
　　在上述研究工作的基础上，针对并网运行和孤岛运行两种方式，本论文分别建立了含多种分布式电源和储能的微网优化运行数学模型，以发电运行成本最低、网损最小、污染物排放最少、用户损失费用最低为目标，并提出一种基于改进粒子群算法的多目标优化方法进行求解，先分别求解单目标下微网的优化运行策略，再求解多目标微网优化运行策略。最后，通过实际算例的计算，对单目标和多目标的结果进行了详细的对比和分析，验证了微网优化运行模型的有效性和可行性。
　　由于传统的建管一体化的管理模式无法适应微网项目的需求，因此，本论文提出了适用于微网的建、管分离的经营管理模式，有利于实现各方风险合理分摊、微网项目效益最大化等目标。然后，通过实际项目，验证了建、管分离经营管理模式的有效性以及对微网发展的借鉴意义。
　　本文所进行的研究工作对微网的优化运行和管理模式研究具有一定的理论意义和参考价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 微网的研究现状

1．2．2 微网优化运行的研究现状

1．3 本论文研究内容

第2章 微网理论综述

2．1 微网的定义及优势

2．1．1 微网

2．1．2 微网的优势

2．2 微网的供能结构及关键技术

2．2．1 微网供能结构

2．2．2 微网技术

2．3 微网运行模式

2．3．1 并网运行

2．3．2 孤岛运行

2．4 本章小节

第3章 微网优化运行模型及实证分析

3．1 微网优化运行分析

3．2 微网多目标优化运行的数学模型

3．2．1 并网运行方式

3．2．2 孤岛运行方式

3．3 改进的粒子群优化算法的求解方法

3．3．1 改进的粒子群优化算法——线性权重递减

3．3．2 求解步骤

3．3．3 微网多目标优化运行数学模型的求解

3．4 实证研究

3．4．1 基础数据

3．4．2 算例计算

3．4．3 结果及分析

3．5 本章小节

第4章 微网建、管分离的经营管理模式研究

4．1 建、管分离经营管理模式的基本概念

4．2 微网建、管分离经营管理模式的优势分析

4．3 微网建、管分离经营管理的模式设计

4．3．1 框架描述

4．3．2 参与主体及权责划分

4．4 实证研究

4．4．1 项目概况

4．4．2 评价结果分析

4．5 本章小节

第5章 结论与展望

5．1 主要结论

5．2 未来工作的展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢