基于布谷鸟搜索算法的微网多目标优化运行研究

微网能有效地接入包括可再生能源发电在内的各类分布式新能源,而可再生能源发电的输出功率具有不确定性,给微网的经济、可靠和安全运行带来了挑战。蓄电池作为储能装置是保证微网系统安全可靠运行的重要组成部分。研究了含风力发电、光伏发电和蓄电池的微网的特性,考虑了微网发电费用、排污罚款、供电可靠性和网络损耗,建立了多目标微网优化运行模型。采用多目标的布谷鸟搜索算法来求解该复杂非线性优化问题,微网算例的仿真结果验证了模型的正确性和算法的有效性。     

含分布式电源及电动汽车的园区微网优化运行方法

随着分布式发电技术的不断成熟和电动汽车的普及,多能互补微网越来越广泛地应用于各类工业区、商业综合区等独立园区。为实现园区微网内的优化运行,本文针对含风、光、气、电动汽车的微网,建立了考虑经济性和环保性的两阶段优化模型,计及了分布式电源发电约束、电动汽车的充放电约束、出行约束等条件,以达到园区微网内经济性最好且可再生能源利用率最高的优化目标。本文采用自适应遗传算法对优化目标进行求解,通过对算例进行仿真计算,验证了上述模型在不同运行方式下均能实现经济环保优化运行。     

分布式发电供能系统若干问题研究

分布式发电供能技术是符合国家重大需求的重要研究课题。围绕高渗透率微网的复杂动态行为及安全高效运行这一重大问题,系统提出了分布式发电供能系统研究的4个方面的问题:微网运行特性及高渗透率下与大电网相互作用的机理;含微网新型配电系统的规划理论与方法;微网及含微网配电系统的保护与控制;分布式发电供能系统综合仿真与能量优化管理方法。并对各方面问题所涉及的研究方向进行了概括和展望。     

基于混沌多目标遗传算法的微网系统容量优化

微网系统容量的优化配置直接影响能源的梯级综合利用效率、供电可靠性和电能质量,是微网发展所要面对的一个重要课题。在分析分布式电源功率特性的基础上,考虑微网系统中分布式电源、能源资源、储能和负载之间的复杂匹配关系,构建了经济成本、供电可靠性和环境效益的量化目标函数。将混沌优化算法与多目标遗传算法结合,提出了混沌多目标遗传算法对独立运行微网系统容量进行优化配置。算例分析验证了算法的有效性和实用性。优化后的微网系统保证了供电可靠性,节省了经济成本,降低了环境污染。     

基于混沌多目标遗传算法的微网系统容量优化

微网系统容量的优化配置直接影响能源的梯级综合利用效率、供电可靠性和电能质量,是微网发展所要面对的一个重要课题.在分析分布式电源功率特性的基础上,考虑微网系统中分布式电源、能源资源、储能和负载之间的复杂匹配关系,构建了经济成本、供电可靠性和环境效益的量化目标函数.将混沌优化算法与多目标遗传算法结合,提出了混沌多目标遗传算法对独立运行微网系统容量进行优化配置.算例分析验证了算法的有效性和实用性.优化后的微网系统保证了供电可靠性,节省了经济成本,降低了环境污染.     

基于LQ-GSA的独立型微网容量优化配置

独立型微网容量优化配置是微网规划建设中的重要环节,文中提出一种基于莱维飞行的量子引力搜索算法(LQ-GSA)对独立型微网系统中的风力发电、光伏发电和蓄电池容量进行优化配置。在保证系统供电可靠性和新能源消纳的基础上,建立以平准化能源成本为优化目标的独立型微网容量优化配置模型,通过引入收缩扩张系数动态调整策略和莱维飞行改进量子引力搜索算法以增强算法的全局寻优能力。利用文中所建立的模型进行仿真分析,并与其他万有引力搜索算法和粒子群算法结果比较,算例结果表明所提算法具有较高的求解精度和稳定性,能够保证独立微网系统的经济可靠运行。     

独立微网系统的多目标优化规划设计方法EI北大核心CSCD

该文围绕包含柴油发电机、风力发电、光伏发电和铅酸蓄电池的独立微网系统中的容量配置问题,提出了包含微网全寿命周期内的总成本现值、负荷容量缺失率和污染物排放的多目标优化设计模型。该优化模型在控制策略上,考虑了多台柴油发电机的组合开机方式、储能电池与柴油发电机之间协调控制策略,以及系统备用容量等问题。在优化变量上,选取设备类型和装机容量同时进行设计。最后利用自主开发的微网优化设计工具,针对某独立海岛微网系统开展了不同目标组合、不同控制策略下的分布式发电单元和储能电池的优化配置方案研究。     

独立微网系统的多目标优化规划设计方法

该文围绕包含柴油发电机、风力发电、光伏发电和铅酸蓄电池的独立微网系统中的容量配置问题,提出了包含微网全寿命周期内的总成本现值、负荷容量缺失率和污染物排放的多目标优化设计模型。该优化模型在控制策略上,考虑了多台柴油发电机的组合开机方式、储能电池与柴油发电机之间协调控制策略,以及系统备用容量等问题。在优化变量上,选取设备类型和装机容量同时进行设计。最后利用自主开发的微网优化设计工具,针对某独立海岛微网系统开展了不同目标组合、不同控制策略下的分布式发电单元和储能电池的优化配置方案研究。     

含微网新型配电系统协调优化关键问题研究

分析了含微网新型配电系统的网络结构特征及其优化、微网能量优化与控制协调优化等的若干关键问题,以及分布式能源或微网引入配电系统后的影响,涉及孤岛划分、复杂系统拓扑与鲁棒性分析、多模式控制保护策略等多个层面,提出了构建拓扑、性态、演化、价值"四位一体"的网络特征分析框架,阐述了分布式发电技术与智能电网技术结合中新型配电系统优化研究现状和难点。     

含压缩空气储能的能源互联微网型系统优化配置

首先构建了含分布式光伏、压缩空气储能（compressed air energy storage, CAES）、需求侧响应、燃气轮机等设备的能源互联微网型系统模型。在此基础上以安装成本、能耗成本和需求侧响应成本等构成的年运行费用最低为优化目标,分析对比不同场景下分布式光伏电池组数量、能源互联微网中设备的配置情况及CAES、需求侧响应和电动汽车入网（vehicle to grid, V2G）技术对设备容量配置和微网中各类成本的影响。特别的,考虑了CAES透平机透平压力、透平温度、需求侧响应比例等参数及有无V2G对微网系统影响。算例结果表明,所提模型能合理化能源互联微网中设备容量配置和降低能源互联微网年运行费用。     

改进粒子群算法的微网经济调度

作为电力系统生产和消费的一种运行组织形式,微网在电网中起着重要作用。以发电成本作为目标函数,并将发电成本按成本类型分为运行成本和环境成本,或按发电单元类型分为联产系统发电成本、燃料电池发电成本以及电网成本,由此构成两种多目标函数。建立了包含风力机、光伏阵列、基于微燃机的冷热电联产系统、燃料电池和蓄电池的微网系统,针对一具体微网,运用基于相似度权重动态调整的粒子群算法对并网下微网各微源出力和电网购电量进行优化调度,并优化出两种多目标函数下的非劣解集,最后给出了一天的各成本和收益结果,算例结果表明了所建模型和运行算法的可行性和有效性。     

透平平面叶栅网格生成软件的研制与应用

采用面向对象的设计方法和数值网格生成技术，用Ｃ＋＋（ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋３．１）语言开发了一个基于ＤＯＳ的面向对象的透平平面叶栅网格生成软件（ＴＰＣＧＧＳ）。该软件可生成Ｈ型网格，Ｃ型网格，并可调用绘图模块对网格结果进行分析评价。该软件具有良好的基于图形的人机界面，操作简单，便于维护和使用。图７参５     

配电网潮流计算中的分布式电源建模

分布式发电在配电系统中所占比重越来越大,对传统的配电网潮流计算提出了新的挑战和要求.该文介绍了几种分布式电源典型的并网接口,针对微型燃气轮机并网系统、风力发电系统、燃料电池及光伏并网系统,分析了其并网结构及运行方式,建立了各自在潮流计算中的数学模型,根据各分布式电源的控制特性,将其节点类型归结为PV节点,PQ节点,Vθ...     

Multiagent‐Based Electric Power Interchange between Microgrids

In this paper, we propose a multiagent‐based electric power interchange method between microgrids (MGs). The proposed multiagent system consists of eight types of agent: a single micro virtual power plant (MVPP) agent , several MG controller agents (MGCs), several load agents, several gas turbine (gas engine) agents, several photovoltaic generation agents, several wind turbine generation agents, several battery agents, and a single grid agent. In the proposed system, the MVPP plays an important role, facilitating electric power exchange between MGCs. Simulation results suggest that the proposed multiagent system could improve the load factor and reduce the MG operation cost.     

可实现运行模式灵活切换的小型微网实验系统

为了能够对微网的运行特性进行深入的理论和实验研究,建立了一个小型实验室微网系统。该系统中的分布式电源采用光伏模拟单元和风机模拟单元,通过电力电子变换装置并入微网;系统以蓄电池为储能装置,并通过双向逆变器并入微网,用以维持微网的暂态功率平衡。当微网联网运行时,以外电网电压和频率为参考,蓄电池双向逆变器、光伏并网逆变器和风机并网逆变器采用恒功率控制;孤岛运行时,双向逆变器的控制策略切换为恒电压、恒频率控制,用以提供微网电压和频率参考。实验结果表明,该系统可以稳定地工作在联网模式和孤岛模式,并可实现二者之间的平滑切换,提高了能量供给的可靠性。     

基于可变减载率超速控制的双馈异步风机参与微电网调频研究

为了使双馈异步风机(DFIG)能够更好地参与微电网频率调节并减少有功控制成本,综合考虑风机向微电网输送有功功率和提供备用容量参与系统调频两方面因素,提出了变减载率超速控制法。计及风速出现概率,采用概率加权求和法,考虑减载成本、调频效益和调频恢复成本求解超速控制成本(COC),得到变减载率曲线。通过对一个含DFIG的微电网系统进行仿真分析,验证所提方法可有效改善微电网频率动态特性,减少风机有功控制成本,有利于微电网的稳定运行。     

Modeling and control of distributed generation systems including PEM fuel cell and gas turbine

This paper concentrates on the modeling and control of distributed generation systems including fuel cell and gas turbine. The fuel cell is connected to the power system through a dc/ac converter, which is equipped with both voltage- and power-control loops. The gas turbine is also assumed to be equipped with both voltage-control and generation (or frequency)-control loops. Moreover the gas turbine is modeled using the d–q frame of reference. The interfacing of the gas turbine with the power system is achieved by transforming its equations from the d–q frame of reference to power system frame of reference. A multivariable supplementary fuzzy logic controller is proposed for improving the dynamics of the combined fuel cell and gas turbine system. This fuzzy logic controller is designed using the Matlab Fuzzy Logic Toolbox A distribution test system including a load, a fuel cell and a gas turbine, connected to a power grid is simulated using Matlab/Simulink software package. The dynamics of the combined distributed generation plant are analyzed for the cases of with and without controller. The accuracy of the presented model and the effectiveness of the proposed multivariable supplementary fuzzy controller are deduced from the simulation results.     

基于MOFA算法的微网系统优化调度

针对大规模电动汽车入网给微电网带来的影响,在并网运行方式下,以微电网运行成本、环境治理成本和电动汽车用户充放电成本的综合效益为目标,考虑电动汽车的时空分布特性,提出了分时电价下电动汽车有序充放电的调度方案。建立了包含风、光、储、燃料电池、微型燃气轮机、电动汽车及负荷的微网系统多目标经济调度模型,采用多目标萤火虫（MOFA）算法对调度模型进行求解,并与多目标粒子群优化（MOPSO）算法进行对比。基于MATLAB平台,以某典型微电网系统为例进行仿真,调度周期为一天,算例结果验证了所提方案、模型和算法的有效性。     

微型燃气轮机发电系统仿真模型研究

利用PSCAD/EMTDC软件建立了微燃机发电系统的原动机部分模型,以单机带负荷系统为例进行了微燃机动态特性仿真研究。仿真结果表明,该模型可以使微燃机在孤岛运行状态下有良好的负荷跟随特性,并能保证透平转速的恒定。模型很好地反映了微网中微燃机发电系统所具有的特性。     

基于图像处理的风力发电叶片速度的检测

风力发电的大规模建设,并网技术不断深入,风力发电呈现面广点多的特点,依靠原始的方式已经不能满足监控系统的发展需要.通过图像处理技术可以及时发现、处理事故,有助于提高风力发电自动化的安全性和可靠性,并以风力发电的叶片为研究对象,阐述了叶片进行数字图像处理和图像识别的实现过程和设计流程,采用VC++6.0编写了图像采集处理...