基于集散混合式分层控制的多微网协调控制与能量优化研究

发布时间：2017-10-27 18:04

  本文关键词：基于集散混合式分层控制的多微网协调控制与能量优化研究

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【摘要】：随着分布式发电和微网技术的不断发展,越来越多的微网将通过中低压节点连接至配电网,从而形成包含多微网的新型配网系统。多微网系统由于组成单元的多样性为主动配网的协调控制提供了丰富的可优化自由度,但同时由于控制结构的复杂性,如何有效的实现多个子微网之间、多微网与配电网的协调运行成为主动配网关键技术之一。本文围绕包含多微网的配网系统协调控制方法展开研究,主要工作内容包括以下几个方面：1.设计了一种多微电网分层控制结构,按照多微网的控制目标和控制时间尺度划分层次,并利用多代理技术实现分层控制结构。在分层的控制结构下,针对每一层对能量优化的不同的需求,提出了多微网在不同的运行模式下微网之间、多微网和配电网之间的功率交互的控制策略。2.针对多微网的不同的运行模式,建立了不同的优化模型。在并网运行模式下采用双层的优化模型,分别为配电网层优化模型和多微网层的优化模型,在配电网层优化中,多微网可以参与配电网的调度,协助配电网完成“削峰填谷”的目标,多微网层的优化目标是充分利用多微网内的分布式发电来满足负荷的需求,提高多微网的经济性；在离网模式下采用单层的优化模型,采用优化目标与并网模式下的多微网层的优化目标相同,不同之处是离网模式下,多微网母线上的电压、频率由其主微源共同支撑。最用利用粒子群算法对所建立的模型进行求解。3.针对提出的多微网分层结构和所建立的能量优化模型,搭建了多微网仿真平台进行验证：所提出的多微网优化控制结构和控制策略能够实现多个子微网之间、多微网与配电网的之间在不同微网运行模式、不同控制策略下的既定的控制目标,并在满足经济性要求的前提下,满足用户供电的多元需求。
【关键词】：多微网 能量管理系统 协调控制 多代理 分层控制 配电网
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-16
• 第一章 绪论16-23
• 1.1 课题研究背景与意义16-17
• 1.2 国内外研究现状17-22
• 1.2.1 微网和多微网技术的研究的现状17-20
• 1.2.2 多微网的运行策略现状20-22
• 1.3 本文研究内容及章节安排22-23
• 第二章 多微网底层建模与结构23-39
• 2.1 微源的数学模型23-32
• 2.1.1 风机23-24
• 2.1.2 光伏电池24-27
• 2.1.3 燃料电池27-28
• 2.1.4 蓄电池28-29
• 2.1.5 超级电容29-31
• 2.1.6 微型燃气轮机31-32
• 2.1.7 电动汽车32
• 2.2 多微网的结构32-38
• 2.2.1 多微网的组网结构32-35
• 2.2.2 多微网的控制结构35-38
• 2.3 本章小结38-39
• 第三章 多微电网协调控制的集散混合式控制结构39-50
• 3.1 多微网的协调控制需求分析39
• 3.2 集散混合式多微网控制结构39-44
• 3.2.1 集散混合式多微网的下层控制41-42
• 3.2.2 集散混合式多微网的上层系统能量管理42-44
• 3.3 集散混合式多微网的控制策略44-47
• 3.3.1 多微网并网下控制策略44-46
• 3.3.2 多微网离网下控制策略46-47
• 3.4 集散混合式多微网不同控制层Agent结构设计47-49
• 3.4.1 本地控制层设计47
• 3.4.2 微网中央控制层设计47-49
• 3.4.3 多微网协作层设计49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 基于多微网的优化模型与求解50-60
• 4.1 并网模式下的多微网能量优化模型50-55
• 4.1.1 配网层优化模型50-52
• 4.1.2 多微网层能量优化模型52-55
• 4.2 孤岛模式下多微网能量优化模型55-56
• 4.2.1 目标函数55-56
• 4.2.2 约束条件56
• 4.3 粒子群算法56-59
• 4.3.1 粒子群算法的原理57-58
• 4.3.2 粒子群在优化模型的求解58-59
• 4.4 本章小结59-60
• 第五章 仿真实验与验证60-71
• 5.1 混合多微网能量管理仿真平台简介60-62
• 5.2 多微网的仿真实验62-64
• 5.2.1 仿真实验的拓扑图62-63
• 5.2.2 多微网的仿真实验方案63-64
• 5.3 仿真实验结果64-70
• 5.3.1 并网模式64-67
• 5.3.2 离网模式67-70
• 5.4 本章小结70-71
• 第六章 总结与展望71-72
• 6.1 本文工作总结71
• 6.2 下一步工作展望71-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况76

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本文编号：1104567