并网型微电网优化调度及经济性分析

针对微电网并网运行时,负荷和微源工作特性的影响,可能会使微电网和大电网的功率交换过于频繁而引起不必要的损失,考虑在传统微电网经济调度模型中引入大电网供电满意度目标函数。以热电联产型微电网为研究对象,提出以层次分析法建立包含微电网决策者满意度、社会效益满意度和大电网供电满意度的目标函数。之后,利用粒子群优化算法结合微电网典型调度策略并以Matlab为主要工具对上述模型进行求解,得到微电网24 h出力优化结果,并对结果进行详细分析。算例结果表明该模型能够在满足不同群体满意度的基础上实现经济最优,验证了所提模型的科学性和有效性。     

家庭并网光伏发电系统优化调度及经济性分析

光伏发电作为新能源的代表,对加大环保力度和优化能源结构有着不可或缺的意义。针对家庭并网光伏发电系统,由经济性角度出发,提出了以余电充电比例因子为核心的协调调度策略,得到优化调度方案并进行经济性分析。在家庭并网光伏系统简化结构上,结合多种成本和收益,建立了以用户经济效益最大化为目标函数的家庭并网光伏发电系统优化调度模型;简要说明了传统调度策略的弊端和其改进方法;考虑在多种运行方式下,综合分时电价、粒子群优化算法并结合协调调度策略在Matlab环境下对上述模型进行求解;通过算例对某家庭并网光伏发电系统进行了分析,验证了模型的合理性和实用性。     

基于改进生物地理学算法的并网型微电网优化调度

在综合考虑燃气轮机、柴油发电机等分布式电源以及储能装置的基础上,建立了各微电源出力的数学模型;建立了计及分时电价和负荷转移策略的双重指标负荷侧响应模型;以微网日运行成本最低为目标,建立了微电网优化调度目标函数。为求解负荷侧响应模型和调度模型,对生物地理学优化（Biogeography-based optimization,BBO）算法进行改进,结合差分进化思想修改迁移算子,使用基于协方差矩阵的迁移操作来增强BBO对不可分离问题的适应性。结果表明,改进后生物地理学算法的收敛性有所改善;优化后的微电网运行具有更好的经济效益。     

并网型交直流混合微电网优化配置分析

考虑到目前直流负荷逐步增加的现状,以及交直流混合微电网的发展趋势,文中建立了以降低单位发电成本、换流损耗,提高自平衡率为目标的并网型交直流混合微电网多目标优化配置模型。并针对该模型,提出了相应的交直流混合微电网运行控制策略。采用实际工程数据,通过改进非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)进行了求解。得到了不同直流负荷比例下的交直流混合微电网优化配置结果,以及直流负荷比例增加对优化配置的影响,并将结果与传统交流微电网进行了对比,验证了所提出的优化配置模型和方法的合理性和有效性。     

基于模拟退火遗传算法的并网微电网优化调度研究

建立了微电网模型,并综合考虑微电网建设运行的经济性和环保性,以微电网建设运行成本和环境影响为目标函数,使用模拟退火遗传算法对模型进行求解。该方法能够对微电网各目标依据条件进行有效调度,具备快速求解调度问题的能力,同时避免了陷入局部最优解的困境,能够适配并解决在微电网场景下的调度问题。     

期望场景下的并网型微电网两阶段鲁棒优化调度

可再生能源的发电功率与负载使用情况的不确定性是影响微电网能量优化调度的重要因素,在把这些不确定性信息用区间表示的前提下,研究人员提出了基于最劣场景的两阶段鲁棒优化方法。考虑到这些不确定性因素的预测信息在每个时段都处于最劣值的可能性极小,而绝大多数情况下处于期望值附近,为提高系统运行的经济效益,该文提出一种基于期望场景的两阶段微电网鲁棒优化调度模型:以期望场景下系统经济性为优化目标来确定第一阶段(预调度阶段)决策结果,并确保即使在最劣场景下,基于所确定的第一阶段决策变量也能得到可行的第二阶段(再调度阶段)决策结果,从而达到"期望最优,最劣可行"的系统优化目标。采用两阶段零和博弈思想对模型进行了初步转换,在此基础上提出了一种改进的列和约束生成算法求解预调度阶段鲁棒可行解。实验表明,相比于经典的基于最劣场景下的两阶段鲁棒优化调度模型,所提出的基于期望场景下的模型不仅可在不确定区间内稳定运行,而且其系统运行成本更低。     

并网运行模式下微电网能量优化调度算法研究

微网与外部电网并网运行,互为补充,为用户带来了多方面的效益。由于不可控微电源出力的随机性与波动性,微电网并网运行时的优化运行受到很大影响。提出了计划层与实时层双层协调优化调度的算法,来解决微电网并网实时能量优化调度的问题。计划层根据微电源功率预测数据,采用改进粒子群算法进行微电网并网系统的经济优化运行;在计划层优化基础上,实时层根据不可控微电源以及负荷在实时功率与预测功率之间的误差,提出采用改进粒子群算法来进行实时优化调度,并将优化结果更新至计划层中各可控微电源及并网联络线的调度功率中。对一个典型的微电网并网系统进行调度算法仿真分析,验证了该方法的可行性与正确性。     

基于灵敏度分析的并网型微电网容量优化配置

微电网优化设计是一类全生命周期的多目标优化问题。既要从多种配置方案中寻找最优方案,又要考察优化方案全生命周期的适应性。文中提出了一种基于灵敏度分析的微电网容量优化配置思想。根据待建微电网所处的地域风光等资源分布特点,建立多种微电网候选配置方案。采用拟合法建立优化目标与关键因素之间的函数关系,求出优化目标对这些关键因素的灵敏度。根据灵敏度大小判断关键因素变化对优化结果的影响程度,获得微电网全生命周期适应性优化配置方案。以某微电网示范工程为例,采用该方法进行了优化设计,验证了该方法的可行性。     

并网型微电网多目标容量优化配置及减排效益分析

以提高经济性和自供电能力为目标,提出了一种并网型风光储微电网容量优化配置方法,并对其环保减排效益进行了分析。首先确定了适用于并网型微电网的运行控制策略,然后以微源的数量作为优化变量,构建了以年平均综合成本及自供电率为评价指标的数学模型,并采用非支配排序多目标遗传算法对模型进行了求解。最后引入效用理论对各优化结果进行综合评价,以得到不同设计要求下的推荐方案。算例验证了所提方法的正确性和有效性。     

不同自平衡能力并网型微电网优化配置分析

并网型微电网对于改善本地用电经济效益和供电水平发挥着重要作用。文中以典型风光储并网型微电网为例,从用户效益角度出发,计及初始投资成本、置换成本、运行维护成本、残值及购电费用等经济因素,并考虑并网型微电网运行功率约束,在经济性目标下分析不同自平衡能力水平的优化配置方案。采用遗传算法(GA)与混合整数规划求解软件(CPLEX)相结合的方法进行求解,得到不同自平衡能力水平下并网型微电网的供电经济性,以及售电电价对最优配置方案的影响,从而为并网型微电网优化配置及设计提供一定的参考。     

基于改进鸟群算法的微电网并网优化调度研究

以分析微电网并网优化调度中不同模型对优化的影响和解决传统智能算法在多目标函数寻优时易早熟收敛、陷入局部最优、收敛速度和精度差等问题为目的,采用二元对比定权法将以运行成本、环境污染处理费用为目标的多目标优化模型转化为单目标优化模型,并应用了一种新型生物启发式群智能算法——鸟群算法,该算法以鸟类觅食、警惕和飞行行为为依据,其性能优于粒子群和微分进化算法,因其认知和群体行为调节参数易使种群收敛精度和迭代次数偏大,通过线性微分递减策略改进惯性权重、线性调整认知系数和社会系数来改进鸟群算法,以此对不同模型进行优化。本文对不同目标函数的优化结果和两种算法的仿真结果做了对比,验证了多目标优化模型和改进算法的有效性。     

并网模式下交直流混合微电网的优化调度研究

交直流混合微电网通过双向AC/DC功率变换器将交流微电网和直流微电网互联,其优化调度不同于传统微电网。研究以微网系统综合经济成本最优为目标,以系统可靠性为约束条件,建立了微网内各可控单元的优化调度模型。采用改进的萤火虫算法进行优化求解,得到并网模式下交直流混合微电网的优化调度结果及综合运行成本,并与传统交流微电网和直流微电网进行了对比分析。结果表明,交直流混合微电网能够有效降低系统综合运行成本,提高清洁能源利用率。     

微电网并网时的环保经济调度

针对微电网中太阳能光伏发电、风力发电等分布式发电的特点,考虑到不同类型、容量的微电源所消耗的燃料、效率、运行和维护费用、微电网与主电网功率交互价格、有害气体的排放量不同以及太阳能光伏发电、风力发电的特殊性提出了一种综合考虑发电成本与排放成本的微电网环保经济调度的数学模型。对发电成本与排放成本的不同权重采用改进遗传算法对其进行数值求解,并通过算例验证了所建立的模型与优化算法的有效性与合理性。     

基于两级需求响应的并网微电网双层优化调度

为提高清洁能源利用率、改善可控微源出力的平稳性,提出包含微网层和需求响应层的微网系统双层调度优化模型。需求响应层采用源荷互动方式对负荷曲线进行优化,微网层基于实时电价最小化综合运行成本。需求侧优化分为两级,第1级依据清洁能源预测出力和需求侧预测负荷同时对清洁能源出力和需求侧负荷的时序进行调整,使两者具有相似的变化趋势。第2级则以调度部门拟定的期望供给曲线对需求侧负荷进一步调整,以提高可控微源出力的平稳性。最后,运用基于模拟退火的改进遗传算法对模型进行求解验证。     

基于经济性与环保性的微电网多目标优化调度研究

微电网的研究及发展归根结底是为了应对目前能源、资源紧张,环境污染等一系列问题,因此微电网不仅要满足基本供电需求,还应提高其经济性与环保性。文中主要通过建立分布式电源模型及多目标优化模型对微电网内的分布式电源进行优化调度,根据对微电网的具体要求运用遗传算法进行优化计算,进行最优化配置。算例结果通过24 h内不同优化的结果进行对比,得到最优配置,验证了模型在微电网多目标优化方面的有效性,从而达到对微电网整体性最优化。     

基于安全域的并网型微电网能量优化新方法

提出一种基于安全域的并网型微电网能量优化新方法。提出并网型微电网安全域的定义与模型,分别对N-0安全与N-1安全的微电网安全域进行刻画;考虑微电网的安全性与经济性,以微电网经济效益与馈线安全距离为优化目标,建立一种基于安全域的微电网能量优化模型,在规划安全域范围内采用YALMIP工具箱与CPLEX求解器对模型进行求解。算例展示了微电网安全域,验证了能量优化模型的有效性。相较于现有方法,所提方法能够量化系统安全裕度,综合考虑微电网的安全裕度与经济效益。     

基于改进多目标粒子群算法的微电网并网优化调度

微电网能够协调分布式电源,从而充分发挥分布式发电技术在经济、能源和环境中的优势。针对微电网并网时的优化调度问题,建立了考虑发电成本、污染物排放的微电网系统的环保优化模型,并利用改进的多目标粒子群算法,在这两个目标之间进行协调权衡和折中处理,使所有目标函数尽量达到最优。选取微电网案例的日负荷数据进行了优化调度计算,仿真结果表明了所提模型和算法的有效性。     

计及需求响应的并网型微电网协同优化策略

为提高微电网的经济效益,提出了计及需求响应的并网型微电网协同优化策略。首先建立微电网中可调控负荷和各发电单元模型。然后,构建了微电网双层协同优化模型,上层在满足用户舒适度的基础上,利用分时电价信息引导用户侧可调控负荷参与需求响应,并将优化后的负荷曲线输出到下层模型;下层在满足供需平衡和发电单元约束的基础上,优化分布式能源出力、储能充放电功率和并网功率,以降低微电网的日运行成本。最后,模型采用差异进化算法进行求解,通过算例仿真比较不同情况下微电网的优化结果,验证了该策略的有效性。     

并网型风光储微电网容量改进优化配置方法

合理配置风机、光伏、储能等微电源的容量是保证微电网经济、可靠运行的前提。针对并网型微电网容量的配置,借鉴现有分布式光伏运营方式,提出2种并网型微电网的商业运营模式;为充分利用配电网资源和提高微电网孤岛能力,设计了一种综合能量调度策略;对综合考虑微电网经济性、可靠性和可再生能源利用率的风光储容量配置模型的目标函数,提出了结合上述运营模式和调度策略的计算方法;从工程应用角度详述了计算满足电力系统运行规范、微电网友好接入条件的联络线功率限值的方法,作为风光储容量配置模型的约束条件;针对容量配置模型的求解,提出了基于限定搜索范围、增加随机个体等措施的改进遗传算法;利用江苏某岛的风光资源数据进行了仿真分析,验证了所提出的风光储容量配置方法的有效性和优越性。     

并网型风光氢储微电网容量优化配置研究

本文以并网型风光氢储微电网为研究对象,在满足年制氢量任务的前提下建立了以系统年收益最大为目标的经济优化模型,对不同储能容量方案采用含罚函数的粒子群算法进行优化调度求解。最后对液态金属电池、液态金属电池-铅酸电池、锂电池、锂电池-铅酸电池四种储能配置方案进行对比研究,发现液态金属电池现阶段因价格高单独使用时优势不明显,而在混合储能系统中可以与铅酸电池优势互补。