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基于事件的光伏储能微网经济运行优化

发布时间:2019-05-17 23:48
【摘要】:本文研究了由光伏电池阵列、蓄电池组、变换器(包括并网逆变器、双向逆变器)以及负载等组成的光伏储能微网,并且允许其与电网进行购售电交易。针对光伏储能微网经济运行优化问题,考虑光伏输出功率、用电负荷和电价随机性,本文提出一种基于事件驱动的滚动优化调度方法,具体从以下几个方面进行研究:首先,基于光伏储能微网运行特性,提出微网电力事件并给出事件的数学描述。事件包括光伏输出功率变化事件、用电负荷变化事件和电价变化事件。其次,基于事件将调度周期划分为若干滚动窗口,每个滚动窗口长度都可能不同。在滚动时域优化框架下,以最小化系统运行成本为目标,运行成本包括光伏电池阵列和蓄电池运行维护费用、蓄电池寿命损耗惩罚费用以及微网从电网购电成本和向电网售电收入,考虑系统功率平衡、蓄电池充放电功率和荷电状态限值、电网交互功率限值以及蓄电池荷电状态更新等约束,并对约束条件中的非线性成分进行线性化处理,建立基于事件的微网滚动优化模型,所建模型为一个混合整数线性规划模型。当有事件发生时,则进行再调度,重新调整调度方案,否则不进行再调度,按原调度方案执行。最后,结合基于事件的微网滚动优化模型的特点,采用GAMS/CPLEX对模型进行求解。利用光伏输出功率、用电负荷和电价数据进行算例分析。在五种不同场景下,与等时间间隔全局优化的优化结果进行比较。结果验证了本文提出的基于事件滚动优化方法的有效性。
[Abstract]:In this paper, the photovoltaic energy storage microgrid composed of photovoltaic cell array, battery pack, converter (including grid-connected inverter, bidirectional inverter) and load is studied, and it is allowed to purchase and sell electricity with the power grid. In order to optimize the economic operation of photovoltaic energy storage microgrid, considering the randomness of photovoltaic output power, power load and electricity price, this paper proposes an event-driven rolling optimal scheduling method, which is studied from the following aspects: first, Based on the operation characteristics of photovoltaic energy storage microgrid, the power events of microgrid are proposed and the mathematical description of the event is given. The events include photovoltaic output power change event, power load change event and electricity price change event. Secondly, the scheduling cycle is divided into several scrolling windows based on events, and the length of each scrolling window may be different. In the rolling time domain optimization framework, in order to minimize the operating cost of the system, the operating cost includes the operation and maintenance cost of photovoltaic cell array and battery. The penalty cost of battery life loss and the cost of purchasing electricity from the power grid and the revenue from the sale of electricity to the power grid, taking into account the power balance of the system, the charge and discharge power of the battery and the limit value of the charge state, The interactive power limit of power grid and the update of battery charge state are constrained, and the nonlinear components in the constraint conditions are linearized, and the event-based rolling optimization model of microgrid is established. The model is a mixed integer linear programming model. When an event occurs, the rescheduling is carried out and the scheduling scheme is readjusted, otherwise the rescheduling scheme is not carried out and executed according to the original scheduling scheme. Finally, according to the characteristics of event-based microgrid rolling optimization model, GAMS/CPLEX is used to solve the model. The photovoltaic output power, power load and electricity price data are used to analyze the examples. In five different scenarios, the optimization results are compared with those of global optimization at equal time intervals. The results verify the effectiveness of the event-based rolling optimization method proposed in this paper.
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM727

【参考文献】

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本文编号:2479499

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