与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。     

并网运行模式下微电网能量优化调度算法研究

摘要： 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。     

并网型光伏-储能微电网优化配置研究

针对并网型光伏-储能微电网,以平准化度电成本最小为目标,考虑孤网运行时间、年最低发电量和年电量交换率等约束条件,建立了电源容量优化配置模型,分别对办公型、酒店型、住宅型等不同场景进行仿真模拟,以研究光伏和储能容量配置与系统成本的关系;并对不同储能策略下,光伏-储能微电网接入3类建筑时的经济性和可靠性进行了对比分析。     

园区光储充微电网典型方案及运行模式研究

为促进园区可再生能源高效应用,满足园区重要负荷可靠供电及并网下的经济运行需求,研究适合工业园区推广应用的光储充微电网,对微电网网架结构、容量配置及运行模式进行研究,提出微电网网架结构设计流程、设计分布式电源和微电网典型并网方案、制定微电网不同场景运行模式,提出采用负反馈控制器的新型平滑切换运行方案、结合具体案例对微电网经济性进行建模分析。为园区光储充微电网规划及建设提供借鉴的技术方案。     

考虑需求侧响应的微网混合储能优化配置

在微网中配置混合储能并引入需求侧响应机制,有利于提高电网运行时的灵活性,降低分布式电源对电网带来的冲击。针对含风力发电机、光伏、储能的并网型微电网,引入需求侧响应机制,建立了以混合储能全寿命周期净现值、微网购电成本和需求侧响应成本为目标函数的微网混合储能优化配置模型,对混合储能容量进行优化配置,采用改进差分算法求解该模型。结合某地实际微网进行验证,结果表明,混合储能可有效改善分布式电源对微电网的影响,需求侧响应可显著降低混合储能成本,提高微网运行的经济效益,为类似微网混合储能优化配置提供了参考。     

基于多策略改进PSO算法的微电网优化调度研究

为解决微电网中随机性、波动性和分布式电源出力管理困难问题,提出一种并网模式下微电网优化调度的综合经济模型。首先,考虑蓄电池和峰谷电价的影响,计及失负荷和蓄电池超容惩罚成本,建立以微电网运行成本和污染物排放成本最低的目标函数;其次,引入白鲨优化算法（WSO）的全局动态捕猎特性,对粒子群优化算法（PSO）进行了Tent混沌映射、动态时间因子和多项式变异的多策略改进,并将其应用于求解多目标多约束非线性的微电网优化问题。仿真结果表明,与PSO算法和麻雀搜索算法（SSA）相比,改进PSO算法用于微电网优化调度可降低微电网运行成本、减少环境污染并提高新能源供电的可靠性。     

基于量子粒子群算法的微电网优化调度

在微电网运行中,优化调度尤为重要。针对多种分布式电源（DG）的微电网,提出一种分优先等级的发电控制策略,采用量子粒子群算法对微电网经济运行优化求解。在并网条件下对微电网在一天24 h内进行运行仿真,仿真结果表明,采用的方法与策略是有效的。     

基于储能剩余电量预估的微电网切负荷策略

当长期运行于并网状态的微电网转为孤岛运行时,若微电源和储能元件容量不足以保证微电网内所有负荷的正常供电,为最大限度地保证重要负荷供电不中断,需要切除微电网部分负荷。本文提出一种基于储能剩余电量预估的微电网切负荷策略,根据微电网孤岛运行期间微电源发电功率和负荷用电功率的预测值,对储能装置储电量进行预测估计和比较分析,按照微电网实时功率平衡原则和负荷分级体系,优化确定不同级别负荷的投切时刻,以保证微电网内重要负荷的持续供电和其余各级负荷停电时间最短。建立基于该切负荷策略的算例微电网仿真系统,仿真结果表明此策略的正确性和有效性。     

基于合作博弈的微电网群运行优化方法研究

针对微电网群运行提出了一种采用纳什议价理论的合作博弈方法,对并网的微电网群建模并求出其最佳容量配置和最佳容量配置情况下的最大收益.通过纳什议价方案分配发电资源和蓄电池的容量,使单个微电网及其微电网群的年利润最大化.使用粒子群优化算法,通过MATLAB软件求解最优纳什议价方案.最后,针对电价和贴现率进行了敏感性分析,验证...     

基于改进蝙蝠算法的微电网优化研究

为了协调微电网中各微电源的优化调度,文中研究了涵盖光伏、风电、储能、燃气轮机和燃料电池的分布式电源,在微电网并网与孤岛运行条件下,建立了以发电费用和污染物处罚费用最低的目标函数,并采用了具有Lévy飞行特征的蝙蝠算法求得一个调度周期内各个分布式电源的最优出力及总运行成本,最后将仿真结果与基本蝙蝠算法的结果相比较,从而验证了该文所研究的优化模型及改进后算法的可行性。     

基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置

为了充分发挥价格杠杆在微电网储能配置中的作用,提升多微电网储能充放电的协调性,提出一种基于主从博弈的多微电网储能容量优化配置方法。配电网作为博弈主体,考虑价格杠杆对微电网储能充放电行为的影响,以配电网运行成本最低为目标对电价进行调整,下发给博弈从体。多微电网为博弈从体,考虑运行策略对容量规划的影响,以各微电网年化总成本最低为目标,建立微电网储能容量双层优化配置模型,确定对应电价下微电网的最优储能容量及运行策略。IEEE33节点系统算例分析表明,通过价格杠杆对微电网的储能容量进行优化配置后,既提高了微电网自身的收益,又减小了配电网的运行成本。     

计及蓄电池使用寿命的热电联供型微电网经济优化

热电联供型微电网与当前能源互联网发展联系紧密,具有经济、节能、环保等优点。为了使热电联供系统的经济模型计算更加精确,文章在微电网经济调度优化模型中,考虑了蓄电池充放电深度和荷电状态SOC对蓄电池寿命的影响,利用加权吞吐量法计算其运行成本,建立了含风电机组、光伏电池、储能系统、燃料电池、空调机以及热电联供的并网型微电网系统的日运行成本优化模型,采用改进型遗传算法优化各微源出力,使其日运行成本最小。通过仿真算例,验证了考虑蓄电池使用寿命的微电网运行成本模型更符合实际运行工况。     

微网并网与孤岛运行模式下的无功优化策略

高渗透率的间歇性分布式电源(DG)使微网在并网或孤岛模式的运行可靠性降低,而传统的无功优化方法往往因忽略微网可靠性导致优化效果较差。依据有功及无功功率充足和电压极限限制,以概率方式来评估微网的可靠性,提出了一种微网在并网及孤岛模式下的无功优化规划模型,以系统年电能损耗最小和微网可靠性最大为目标进行求解。最后,采用PGE 69节点进行算例分析,研究了优化系数的作用效果和算法的鲁棒性,并通过成本-效益分析来确定系统的电容器组的最优容量。结果表明,对微网进行分布式无功电源的优化配置能有效改善网损,并提高系统的可靠性。     

风光联合微电网系统电源优化配置

考虑微电网中新能源发电出力相关性及不同负荷功率间的相关性,基于Copula理论分别建立新能源发电联合出力、不同负荷总功率概率分布模型,利用历史模拟法得到微电网运行规划中的风险价值,实现对微电网的风险评估。以考虑投资成本、低碳费用、并网运行电能交易等综合经济成本为目标,构建微电网电源优化配置模型。采用改进入侵杂草优化算法求解最优方案。结果表明改进入侵杂草优化算法收敛速度快,寻优能力强。最后,采用算例分析微电网各单元相关性,阐明结合相关性建立的优化配置模型的优越性,验证模型和算法有效性。     

分布式电源的最优经济运行方案

  [目的]  为获取微电网安全经济运行方案,提出了基于支持向量机回归理论的微电网最优经济运行的数学模型,实现了微电网中各分布式电源的负荷预测,根据实时电价分析了分布式电源的出力情况,并给出了相应的理论依据。  [方法]  为尽可能准确地构建微电网模型,以系统的运行成本、环保成本和综合效益为目标,构建了以常见五大分布式电源为主的最优经济运行的数学模型,采用Yalmip/CPLEX对模型进行了求解,获得了各分布式电源的实时出力情况。  [结果]  计算结果表明:以综合效益为目标的调度方案能够实现微电网整体的运行成本最低,协调了微电网的经济性与环保性。  [结论]  该模型可为微电网并网的资源优化利用和提高供电可靠性的相关研究奠定理论基础。     

实时电价理论下含蓄电池的微电网系统运行优化

在实时电价理论指导下,针对微电网系统并网运行优化的问题,提出一种直观的启发式微电网并网运行优化调度策略。该策略根据分时电价机制将全天划分为峰、平、谷3种时段。根据当前调度时刻所处不同时段和蓄电池荷电状态所处的不同范围,建立分时段运行控制策略。在比较各微源实时电价与主网实时电价的基础上,设计阶梯性的蓄电池罚系数,并计入目标函数。采用Pareto寻优路径非支配排序遗传算法(POP NSGA-Ⅱ)优化可控型微源出力、蓄电池充放电及微电网与主网的交互功率,实现微电网对主网移峰填谷的作用,提高微电网运行的经济性。以一个典型的冷热电联供型微电网的日调度优化为算例,验证所提策略和模型的有效性。     

城市微电网控制策略的研究

城市微电网是智能电网的重要组成部分,对微电网中各个并网逆变器进行协调控制,保证系统稳定和高效运行,是微电网控制技术研究的重点。通过展示城市微电网拓扑结构示意图,对其构成及运行特性进行了分析。分析和研究了微电网处在不同运行状态下的控制策略。分析认为:对于风力发电、光伏发电等间歇性能源发电,可以采用PQ控制策略或者倒下垂控制策略,用以优化系统运行;V/f控制、下垂控制策略能够为分布式微电源在孤岛模式下提供电压和频率支撑,确保用电客户的供电需求;设计的并网同步控制器,能够减小分布式微电源从孤岛向并网模式切换时对配电网的冲击,从而提高了微电网系统的动态稳定性。在比对城市微电网典型控制策略优劣的基础上,提出了低压微电网控制策略的发展方向。     

风光柴储微电网容量优化配置的运行策略

设计合理的运行策略是微电网容量优化配置过程中的关键因素之一。以典型独立型风光柴储微电网为研究对象,基于分布式电源的特征,将微电网运行工况划分为7种状态,进而找出设计运行策略的关键问题：当储能（BES）、柴油发电机（DE）的可输出最大功率之和大于净负荷功率时,如何分配净负荷。针对该关键问题提出首选BES分配净负荷、首选DE分配净负荷、DE趋向额定功率分配净负荷3种运行策略。基于解算多目标优化模型的计算结果分析3种运行策略的特点,指出各自的适用场合。     

基于“风-光-储”测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型

针对多种分布式电源接入孤岛微电网,使潮流分布更加复杂,导致微电网频率控制难以满足需求的问题,文章提出一种基于"风-光-储"测量数据融合的孤岛微电网一次调频参数优化模型。研究分布式电源参与微电网调频的调差系数和调频容量模型,基于"风-光-储"测量数据融合对"风-光-储"调频参数进行修正。考虑到"风-光-储"分布式电源调频的稳定性控制,以孤岛微电网中系统一次调频备用成本最小为目标,基于机会约束规划对调频参数进行优化,并采取基于拉丁超立方抽样的确定性转化方法进行模型的求解。仿真算例结果表明,文章所提出的优化模型,能够降低一次调频备用成本,提高了孤岛微电网的频率稳定性与经济性。     

Microgrid technology for low voltage distribution transformer station area

大规模分布式电源、储能和电动汽车等电力电子装置分散接入配电网,致使出现用户侧供电电压频繁双向越限、台区潮流倒送、谐波超标等问题,给配电网供电电能质量、运行经济性和供电可靠性造成了重大影响;本文结合配电网台区实际建设情况,提出了一种面向低压配变台区的新型微电网配置方法,并系统阐述了面向低压配变台区的微电网技术架构、功能架构和控制目标,建立了基于台区微电网两阶段协调控制模型,通过微电网协调控制与优化调度,实现分布式电源优化并网和高效发电。采用典型台区微电网进行了仿真计算,验证了方法和模型的有效性。