基于改进灰狼优化算法的孤岛微网系统容量优化分析

孤岛微网的日前调度安排对岛屿配电网的安全稳定运行意义重大。为了对孤岛微网的日前调度进行安排,更好地优化微网结构,文章针对含有光伏和抽水蓄能电站的孤岛微网进行建模分析,将光伏阵列数量、额定功率和抽水蓄能电站上水库的容积作为决策变量,等年值平均投资成本和负荷失电率为目标函数,使用Matlab对某岛屿的天气和负荷数据进行分析。为了使光电-抽水蓄能协同运行的效益最大化,采用灰狼优化算法求解微网模型。优化结果表明,灰狼优化算法在孤岛微网模型的容量优化问题中可以节约投资成本,实现环境友好型供电。     

基于改进下垂法的光伏微电网并网控制策略研究

基于光伏发电的特点,分别提出了光伏微网孤岛运行、并网运行模式下的电压型下垂法控制策略。实现了其在孤岛模式下的切入负荷的均匀分配和自身稳定运行,以及并网模式下的直流母线电压稳定和最大功率输出。针对由孤岛模式到并网模式切换瞬间对配电网造成冲击的问题,设计了基于改进下垂法控制的预同步器,确保光伏微网的安全并网。基于Matlab/Simulink的仿真实验,验证了所提控制策略的正确性、可行性和有效性。     

抽蓄联合全可再生能源孤岛微网配置优化模型

针对全可再生能源孤岛微电网中的源荷功率平衡问题,研究基于抽水蓄能快速启停和强调节能力的风-光-抽蓄联合孤岛微电网电源与储能系统容量配置多场景鲁棒优化方法。针对海岛负荷需求特性及可再生能源、抽蓄资源分布特性,研究了适用于海岛的包含风、光、抽蓄和蓄电池组的孤岛微网拓扑结构模型;考虑海岛抽水蓄能及蓄电池电能储放特性、可再生能源出力不确定性以及岛内负荷需求不确定性,研究了微网功率协调优化方法,建立以孤岛微网成本最小为目标的容量配置鲁棒优化模型及其求解算法。以某海岛的实际负荷需求及可再生能源发电资源数据为基础的仿真结果表明,文章所提出的抽蓄联合孤岛微电网的容量优化配置方法,在实现经济性目标的同时,可以有效地提升可再生能源利用率和微网在多种场景下的运行可靠性。     

基于电流预测的微网下垂控制策略研究

针对微网孤岛模式下逆变器输出阻抗差异性导致功率分配不均的现象,提出一种基于电流预测的下垂控制策略。基于逆变器输出电流变化,建立电流预测模型,采用模型预测控制方法预测电流并优化控制参数,有效减小微网孤岛模式下由于负荷扰动造成的电压、频率振荡。通过仿真计算验证了所提出的电流预测下垂控制策略的正确性和有效性。     

基于PSCAD的光储联合微网控制仿真研究

摘要： 光储联合微网的控制技术研究对提高微网可靠运行具有十分重要的意义。针对光储联合微网的能量控制问题,利用PSCAD平台建立了基于主从控制的光储联合微网发电系统模型。对光伏微电源,联网/孤岛模式下均采用了PQ控制方法;对储能微电源,联网模式采用同样的控制方法,而孤岛模式则采用了V/F控制方法。结果表明,采用该控制方法,联网时能够保证光储微网的能量可控及双向流动;孤岛时储能微电源能够为光储微网提供稳定的参考电压和频率,并调节与平抑光伏及负荷的功率波动。实现了光储联合微网在联网/孤岛模式运行下的能量可控性及良好的动态调节性。     

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。     

基于分层控制的孤岛微电网储能优化控制策略

针对直流微网在储能控制策略中所采用的传统下垂控制方法,存在功率输出不均、母线电压跌落等问题,提出了微电网在孤岛模式下储能装置稳定直流母线和负荷恒功率运行的分层控制策略,将微电网优化控制过程分为两层:一级控制层下的储能作为微电网主要能量分配的装置,提出了基于双闭环的下垂控制策略,将储能电池变换器通过P-f、Q-u进行双层...     

基于NCPSO的微网群优化调度策略研究

传统的粒子群优化（PSO）算法因在微网优化中不易达到全局最优而导致微网运行成本过高,该文采用小生境混沌粒子群优化（NCPSO）算法对混合微网群的运行策略进行协同优化,以实现区域微网经济性最优、环境治理成本最低、风光等可再生能源利用率高等目的。根据所提出的调度策略,建立的优化调度模型包括动态电价下的负荷模型、经济收益模型以及成本模型等,使用NCPSO算法得到多微网在一个周期内的最佳运行状态,实现微网群系统综合能源的互动调控、空间互补。通过分析微网群的功率交互动态、可控能源的发电以及储能电池的荷电状态等,验证微网群的电力负荷响应动态电价,表明了NCPSO算法优化微网群运行的优越性、有效性。     

微网平滑切换的控制策略研究

微网在并网/孤岛2种模式间的平滑切换对微网安全稳定运行影响很大,储能元件可以维持微网孤岛运行时电压和频率的稳定,为此设计了一种包括功率环、滤波电感电流环以及滤波电容电压环与同步控制相结合的储能元件控制器,并分析了它在微网2种模式相互切换过程中的作用。利用Matlab/Simulink建立由储能元件、风电和光伏组成的微网系统并且建立了微网试验平台。仿真和试验结果证明该控制器能够维持微网2种模式相互切换过程中电压和频率的稳定,保障微网内负荷的电能质量。     

计及微网储能系统多尺度不确定性容量协调优化

微网系统中的分布式电源和负荷需求的随机问题促使微网储能容量决策成为一个研究的热点话题.本文提出了多时间尺度下微网系统中源-荷的随机性和预测出力偏差的不确定性的储能容量优化方法.利用该方法建立了系统能量平衡关系和鲁棒性经济协调指标,刻画出了储能系统容量优化方法和微网随机因子间的定量关系,并兼顾微网运行经济性的目标.结合分层理论建立了含分布式电源的微网储能容量的双层优化模型,并采用多目标粒子群算法对本文的优化模型进行求解.仿真结果表明,所提方法能够保证储能系统容量优化配置,同时能获得良好的经济效益.     

含液流电池的微网环境经济调度模型及应用

鉴于储能技术的应用可提高微网运行的经济性与可靠性,将含液流电池的微网作为研究对象,建立了基于机会约束规划的含液流电池的微网环境经济调度模型,该模型以微网运行成本与污染物治理费用最小为优化目标,以旋转备用容量在某一置信水平下满足系统可靠性要求作为概率约束条件,采用基于自适应变异的改进遗传算法对模型进行求解,并采用蒙特卡洛模拟法处理模型中的概率约束条件。实例应用结果表明,模型具有合理性与有效性。     

基于多目标粒子群算法的微电网优化调度

提出了一种经济与环保相协调的微电网优化调度模型,针对光伏电池、风机、微型燃气轮机、柴油发电机以及蓄电池组成的微电网系统的优化问题进行研究,在满足系统约束条件下,建立了包含运行成本、可中断负荷补偿成本以及污染物处理费用的微电网多目标优化调度模型,并利用多目标粒子群算法（MOPSO）求解微电网优化调度问题,仿真结果表明该模型对微电网优化调度具有一定的指导作用。     

Development of an optimization model for the feasibility analysis of hydrogen application as energy storage system in microgrids

Hydrogen can be used as an Energy Storage System (ESS) in a microgrid allowing to store surplus generation of variable renewable sources for later use. Research in the area mainly refers to the sizing of the components, however few studies evaluate the optimal technology selection and operation of microgrids using hydrogen as ESS. In this work, a model to determines optimal selection and to dispatch of Distributed Energy Resources (DER) allowing to evaluate the viability of hydrogen application as ESS in a microgrid is developed. The model is implemented in GAMS, using mixed integer linear programming, and applied in a hypothetical microgrid using as input data load profiles and commercial data available in literature. The results indicate the economical and environmental benefits of DER adoption, but the currently high investment costs make it infeasible to adopt hydrogen into a microgrid. However, when considering environmental costs and market prospects, the adoption of this technology became a good alternative, improving the energy management and reducing the total annual cost of the microgrid by 14.1%.     

考虑需求侧管理的微电网调度模型与策略

微网系统中可控机组的调节能力有限,随着负荷峰谷差的增大以及分布式新能源的接入,给微网调度带来新的挑战。因此,提出通过考虑需求侧管理对可控负荷进行有效控制,以起到削峰填谷的作用,避免了可控机组的频繁调节,从而提高机组的运行效率;此外,通过可控负荷随间歇性能源的出力,提高了微网系统消纳间歇性能源的能力。对某微电网进行分析表明,所提出的控制策略有效可行。     

微网孤网经济运行研究

建立了含冷热电联产系统的微网经济性数学模型,并将环保因素考虑在内,采用改进的遗传算法对微网孤网的经济调度进行了仿真计算。结合含多种微源的微网案例,给出了微网孤网运行时的具体调度方案,研究结果表明,该模型可有效应用于微网孤网的经济运行特性研究,同时结果显示蓄电池组的优化调度可减少系统的综合运行成本。     

基于多目标的独立微电网电源容量优化设计

针对独立型水-光-柴-储微电网,综合考虑经济性、环境效益和供电可靠性,提出了微电网的电源容量多目标优化配置模型,即采用粒子群优化算法在一定的控制策略下对所提出的电源容量多目标优化配置模型进行求解,得到微网系统中储能装置和各分布式电源的容量。以我国西藏某地区为算例对微电网进行电源容量优化设计,通过对模型求解结果与柴油发电机单一供电计算结果及单目标容量优化结果的对比分析,验证了所提模型的合理性和优越性。     

高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法

提出了一种高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法.首先,考虑经济、环境成本指标、清洁能源就地消纳量以及可中断负荷和可转移负荷策略,建立了多目标优化调度模型.然后,引入ε约束法生成Pareto前沿解集,利用归一化方法求出最优折衷解.最后,基于24节点配电系统对所提方法进行分析验证.算例结果表明:建立的多目标...     

基于多代理系统的快速分布式微网经济调度方法

为满足微网对于快速经济调度的需求,利用多代理系统的分布式计算能力,先令设备代理进行本地寻优,信息搜集代理再从中选出拥有全局最低平均价格的出力变化量,在多轮计算后使用微调找到近优解。此方法可兼容各种形式的成本函数。在60个不同场景中进行对比仿真,此方法分别在51和27个场景中的运算结果优于遗传算法和内点法,且在所有场景中运算速度明显更快,这保证了该文方法在大规模微网中的适用性。     

含复合储能的冷热电联供系统多目标运行优化研究

冷热电联供（combined cooling, heating and power, CCHP）系统是分布式能源系统发展的主流趋势,针对CCHP系统的能量调度问题,提出了储电、储热相结合的复合储能技术;为实现CCHP系统的运行优化控制,建立了CCHP系统拓扑架构、系统模型、多目标函数及约束条件,采用线性加权和法将多目标函数转化为单目标函数,利用遗传算法进行优化求解,并与不含复合储能的CCHP系统进行对比分析。结果表明：将复合储能引入CCHP系统,能有效降低系统运行成本和一次能源消耗量,提高系统节能率和削峰填谷能力,为CCHP系统的优化运行策略提供了较好的参考方法。     

考虑下垂控制策略的孤岛微网最优潮流

考虑到孤岛微网与传统大电网最优潮流的不同,提出一种基于下垂控制策略的孤岛微网最优潮流,构建了下垂控制分布式电源的孤岛微网模型,并建立了以系统发电成本最小和负荷能力最大为优化目标的孤岛微网最优潮流,同时利用模糊数学方法对多目标函数进行了处理,并以改进的33节点微网为例进行仿真模拟,利用最优潮流的经典计算方法——内点法对模型进行求解。结果表明,所提优化方法在求解孤岛微网最优潮流方面具有有效性和实用性。