基于共识的配电网能量管理分布式优化

发布时间：2020-05-12 23:37

【摘要】：网格技术在过去几年经历了一场巨大的革命。这是由于分布式发电、可再生能源(即太阳能、风能、生物质能等)和能源储存的参与增加,以满足电网的负荷需求。所有这些因素都有助于提供更可靠、可持续和清洁的电力。然而,这些因素也给能源管理带来了许多挑战,使其更加复杂。传统的电网是基于一种集中的方法,在中央控制器的帮助下,将所有的信息集中在一个点上,然后进行优化,但是这种方法增加了计算负担,使其更容易发生单点故障。随着分布式电源的兴起,未来的电网将更加分散化,需要分布式优化技术来解决能源管理问题。根据这一趋势,本文采用分布式共识协议来解决主动配电网(ADN)的能量管理优化问题。从根本上说,它是一种计算机科学算法或过程,允许网络中的分布式代理点或者节点在单个点上达成一致,并以一个装有分布式发电机(DG)、光伏(PV)、风力发电和蓄电池组的33总线系统配电系统为例进行了研究,将电价增量作为一个共识变量,设计的分布式算法试图为所有代理点找到一个单一的成本值,然后使用计算出的成本为每个代理点找到最佳功率。为了满足网络中的总负荷需求,当每个总线上的本地功率不匹配时只与相邻的代理共享,这种不匹配信息充当反馈变量,帮助代理点调整其功率以经济地满足负载需求。文中所设计的模型是一个社会福利最大化优化问题,并采用协商一致的方法寻找问题的最优解。文中所设计的算法是完全分布式的,只有增量成本和局部功率失衡才能与相邻电网共享,以满足未来电网的隐私问题。为了验证该算法的有效性,采用了一个全天候的光伏、风电和载荷分布来解决优化问题。首先,对正常运行时的峰值负荷条件进行了收敛分析。然后,选择了一个非常重要的特性,即未来网格的即插即用,来证明该算法的收敛性和适应性。此外,在优化过程中,负荷需求也会发生变化,以测试不同负荷需求下的性能。最后对算法的收敛速度进行了分析,进一步证明了收敛因子对算法收敛速度的影响。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM73

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本文编号：2661004