微电网并网时的经济运行分析

本文立足于并网型微电网,通过对微电网系统的基本结构及相关模型进行了系统性的分析,指出了微网并网环境下经济调度的基本原则及控制策略.     

考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法

微电网负荷随机性强、波动大,负荷单点预测已经难以满足微电网稳定运行需要.提出一种考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法,以循环神经网络为预测模型,以逼近理想解排序策略、网格筛选策略对基本多目标人工蜂群算法进行改进,优化循环神经网络的权值和阈值,避免单目标区间预测中惩罚系数难以选择的问题,对历史负荷数据进行记忆并修正预测结果,有效提高微电网短期负荷区间预测准确性与可靠性.仿真结果表明,本文所构建的考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法,预测性能优越、结果准确,可为微电网安全经济调度提供决策依据.     

考虑微电网并网接入的配电网无功优化

微电网集分布式发电系统、负荷和储能于一体,提高了分布式发电系统的综合利用.微电网的并网接入对配电网的综合无功优化产生影响,因此,配电网的无功优化过程中需要考虑微电网并网接入的影响.本文在充分考虑微电网运行特性的基础上,构建考虑微电网运行特性的配电网综合无功优化,建立以系统有功网损与节点电压为目标的综合无功优化模型,把含微电网的配电网无功优化转化为一多约束的非线性混合优化数学问题,并利用粒子群算法进行求解.通过IEEE 33节点系统的仿真算法分析验证本文提出方法的有效性和正确性.     

微电网源网荷储分布鲁棒优化调度方法研究

为了实现微电网全局优化运行、平衡个体与全局利益,设计了微电网源网荷储分布鲁棒优化调度方法。构建成本最低、污染气体排放最少的优化目标函数,设定各机组的出力约束条件,实现各个机组相互适应、协调过程。根据分布式电源接入配电原则,构建分层分区平衡源网荷储调度模型。利用粒子群优化算法更新迭代粒子的飞行速度,通过求解模型获取最优解集。充分利用可再生能源和多种资源,设计源网荷储分布鲁棒优化调度决策方案,实现最大效益。实验结果表明,该方法光伏、风机、柴油机出力与理想数值非常接近,只有蓄电池的理想功率与理想出力时间相差1 h,说明使用该方法调度效果较好。     

基于粒子群算法的主动配电网多目标优化调度

随着分布式可再生能源的大规模并网,传统配电网也由单一潮流逐渐发展为复杂的双向潮流。针对主动配电网技术中传统调度方式无法直接应用的问题,文中从智能算法和优化模型两个方面探索改进措施。在考虑“源网荷储”关联性的基础上,以提升削峰填谷效果、提高配电网经济性以及减少配电网网损为目标,对风光出力情况进行预测,提升了数据有效性,建立了两阶段双层联合优化调度模型。文中分析了传统粒子群算法的优劣势,提出采用改进的HE-MOPSO算法对模型进行求解。求解ZDT1～4测试函数并采用扩展的IEEE33节点进行仿真验算,结果分析证明了改进算法及模型的优越性。     

基于改进遗传算法的虚拟发电厂经济调度优化方法

常规的虚拟发电厂经济调度优化方法主要针对发电调度的变量进行分析,往往出现局部最优解的情况,影响调度优化效果。因此,文章设计了基于改进遗传算法的虚拟发电厂经济调度优化方法。本研究提取虚拟发电厂机组发电并网特征,对各类发电机组的发电情况进行分析;利用改进遗传算法,构建虚拟发电厂调度优化模型,以经济与技术为约束条件,找出不同机组的最优调度优化策略,进而实现虚拟发电厂经济调度的优化;采用对比实验的方式,验证了该优化方法的调度效果更佳,能够应用于实际生活中。     

基于VLD设计的微电网模式切换研究

微电网相对于大电网有并网运行和孤岛运行两种运行模式,其中孤岛运行又称为离网运行。为了实现微电网与大电网之间进行幷网及离网之间的快速切换,文中首先分析了微电网的体系结构,并网型微电网在模式切换中出现的问题,同时介绍了基于许继研发的可视化仿真软件(VLD),进行并网型微电网模式控制装置的研制,以及模块化具体设计。文中设计的并网型微电网模式控制装置有效解决了以往模式控制装置进行模式切换中以分钟为单位,转换时间长的问题,现在仅需在120 ms内就可实现“无缝”并网以及离网切换,对工程应用具有推动作用。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统中抽水蓄能优化调度

为提高系统对光伏发电的的接纳能力,本文提出一种考虑了碳排放交易成本的含大规模光伏电力系统中抽水蓄能优化调度模型,并对其求解方法进行了研究。本文通过对低碳经济进行分析研究,提出了引入基于CDM的碳排放交易机制研究,并基于此对电力系统的经济调度进行分析,提出了一种改进的Ｋ均值聚类算法,对光伏历史发电的出力场景进行聚类分析并获得典型场景及相应概率值,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量,以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。最后,通过对改进的IEEE RTS-96系统进行仿真计算,算例结果验证了本文所提模型的合理性和有效性。     

不同模式下微电网的能源管理和调度优化

微电网在智慧电网中是非常重要的,确保微电网的最佳和稳定运行是非常必要的.本研究根据微电网并网和孤岛运行模式下的优先级和目标,分别实现了两种优化算法.为了在每种模式下实现最佳运行,该方案降低负载,确定光伏发电水平,并调节储能系统(ESS)的充放电水平.在仿真实验中证明了该调度方法的有效性.并且从实验结果可知,所提出的方案...     

孤岛模式下微电网的运行研究

配电系统终端负荷的稳定性问题日益突出,微电网作为发挥分布式电源效能的具体形式,具有巨大的应用前景和现实意义。由于微电网与传统配电网组网及运行方式的差异,使得微电网必须同时满足并网和孤岛两种模式运行。目前国内外大多数的研究围绕并网中的微电网展开,而孤岛模式下的微电网多讨论其控制策略问题。文中阐述了孤岛模式下微电网的基本情况,从孤岛产生的原因出发,分析了不同类型孤岛的组成和转换条件,以满足不同区域的各类负荷供电,并指出了如何实现两种模式间的平滑过渡,为日后孤岛微电网的故障重构和暂稳研究等系列问题奠定了基础。     

大型分布式光伏发电消纳数据的智能调度方法研究

以大型分布式光伏风电发电为对象,基于电网电力平衡对智能调度发电消纳数据的方法进行研究。通过对风电发电在不限制风电出力最大消纳能力、限制风电出力最大消纳能力的计算,以全网负荷预测为依据,按照光伏发电站并网运行特性进行电站接纳能力评价排序、分配,从而进行消纳数据的实时调整。使用消纳数据实时调度AGC模块,通过SDH消纳数据调度自动化配置,实现光伏发电消纳数据的智能调度。通过AGC目标值与实际值对比表明,在限电时段,风电场总机出力AGC目标值曲线与实际值曲线比较接近,偏差较小。智能调度方法能够自动准确地统计各风电场发电出力受阻时段,使风电理论功率的计算误差最小化。     

微电网多目标鲁棒优化运行

解决微电网中新能源出力存在的随机性与波动性是微电网优化运行的前提和关键。文中将鲁棒优化理论引入到微电网的运行优化中,以运行成本和环境成本为目标构建了含有风力发电、微型燃气轮机、配电网和蓄电池的微电网多目标鲁棒优化模型,并采用基于自然选择粒子群算法对模型进行求解。仿真结果表明,与传统确定性优化相比,鲁棒优化虽然牺牲了经济性,但换取微电网运行的可靠性,平衡了成本与风险的关系;同时多目标优化平衡了微电网的经济性和环保性,为微电网的优化运行提供了参考。     

柔性接入微电网的小信号建模

针对传统并网硬开关无法主动调节潮流的问题，利用背靠背变流器取代传统并网硬开关，对配电网与微电网进行柔性互联，便于二者之间的协调控制。为对系统进行稳定性分析，并考虑到不同规模的微网内分布式电源数量的不同，文中建立一种经背靠背变流器接入的含N个分布式电源的微网小信号状态空间模型框架。利用MATLAB对其进行特征值分析，确定了影响微电网稳定性和动态性能的关键参数。在PSCAD/EMTDC平台上搭建出基于下垂控制的微电网柔性并网运行模型，将建立的小信号模型与搭建的仿真模型结合，在多个工况下进行仿真，验证了建模、分析与结论的正确性。     

微电网的能量协调控制策略研究

近年来,由分布式电源组成的微电网以其高可靠性、可持续性,成为众多学者研究的热点。微电网是一个小型的配电网系统,为分布式电源的接入提供了一种可行方法。微电网有并网和孤岛两种运行状态,并网时可以从大电网获取电能或向大电网提供电能,当大电网出现故障时,微电网能与大电网断开单独运行,微电源和存储设备必须合作才能维持微电网孤岛运行时的能量平衡,因而微电网的协调控制策略一直是一个研究的热点。文中列举并讨论了现有的微电网协调控制策略,对这些不同的控制策略进行比较分析,提出根据微电网不同运行模式和影响因素采取的相应的控制策略。     

海岛智能微电网多源协调优化运行研究

海岛微电网是解决离岸岛屿自主供电的重要途径,海岛微电网的优化运行是提高海岛供电能力的重要保障。基于海岛的实际情况,分析海岛微电网可再生能源分布式发电系统的运行特性,综合考虑海岛微电网运行的经济成本、环境折算成本等多个系统运行指标,区别于传统的海岛微电网构成,构建基于光伏发电、柴油机发电和潮流能发电的海岛智能微电网优化模型。由于粒子群优化算法的局限性,提出一种改进的粒子群优化算法对提出的微电网多目标多约束问题进行优化计算,形成海岛微电网系统的协调优化调度策略,从而提高系统资源的优化配置。最后,通过实验验证方案的可靠性和合理性,为海岛微电网的建设提供了重要的技术支撑。     

风光水联合发电系统多目标优化运行策略研究

本文针对风、光发电并网功率波动性较大以及风光资源浪费的问题,基于风光水互补特性,构建了风光水互补发电系统拓扑结构;以并网波动指数最小、风光丢弃率最小以及电站经济收益最大为目标函数,综合考虑风光水电厂机组的各种约束条件,建立风光水电互补系统的三目标优化运行模型。以湖北省某地区为例,对模型进行了算例仿真。通过案例分析,验证了本文所提出的优化运行策略有效性,为高比例水电电网大规模消纳新能源提供了新思路。     

空中弱目标天基光学探测性能表征及匹配设计方法

针对远距离空中弱目标光学探测的需求,提出天基探测系统性能表征与关键指标匹配设计方法.首先立足于天基光学探测全链路,分析得出影响天基观测条件下空中复杂环境背景中弱目标光学探测的主要因素,包括场景杂波、探测系统的光谱辐射尺度、几何尺度等;然后对上述影响因素进行表征建模,建立目标的图像信噪比与影响要素之间的关系模型,即探测系统性能表征模型;最后以典型探测场景为例,通过研究目标在不同场景杂波及探测多尺度耦合特性下的信噪比变化规律,提出探测谱段优选及其与空间分辨率的匹配设计建议,可为我国天基探测系统设计、指标论证、信息处理算法优化提供理论依据与科学指导.     

基于风电不确定出力的风电并网机组组合优化

风电出力的不确定性给风电并网调度带来一定的挑战。基于日前24小时风电预测出力与6小时准实时出力,建立风电成本模型,提出了一种新的考虑风电并网的机组组合制定方法,该方法通过6小时准实时出力与日前24小时预测出力情况来及时调整6小时内机组组合计划。在10机系统上采用所提出的方法,仿真结果表明,该方法能够根据风电出力特性合理制定机组组合,从而降低系统预留旋转备用,有效降低因风电出力不确定性所引起的发电成本。     

分布式电源并网对配电网电能质量的影响研究

分布式电源在配电网的并网规模越来越大,但分布式电源出力具有典型的随机特征和不确定性,分布式电源的并网会对配电网电能质量带来很大的影响。基于分布式电源的输出功率特性,文中分析了分布式电源并网对配电网电能质量影响的原理,并建立了含分布式电源的配电网电能质量的仿真计算模型,对分布式电源在不同并网容量和不同并网位置下的配电网电压偏差、电压波动和电压谐波含量进行了仿真分析,获得了分布式电源并网对配电网电能质量的影响规律。文中研究成果可为分布式电源的并网及配电网电能质量的提高,提供有效的理论参考和技术指导。     

风光储微网系统多时间尺度模型预测调度策略

针对风光储微网系统,建立基于模型预测的多时间尺度微网调度策略。首先,为提高微网调度运行准确性,采用灰色GM(１,Ｎ)－BP神经网络方法构建微网发电量及负荷需求的预测模型,然后构建基于预测模型的多时间尺度微网调度优化策略,该策略考虑了储能装置充放电运行的功率变化,以日前调度中的能源出力为参考,在日内调度阶段采用滚动修正,通过细化滚动时间,实现微网运行调度的精确修正,减少储能装置的充放电损耗。最后,基于微网运行数据进行了算例分析,验证预测模型与调度策略的有效性。结果表明,相较于传统单一灰色预测方法,所采用的组合预测模型预测精度更高,所构建的多时间尺度调度策略使得清洁能源得到充分利用,实现微网经济安全运行。