孤岛模式下微电网控制策略优化研究
发布时间：2020-12-22 23:28
随着国民经济发展,人们的用电需求不断增加,但是在一些海岛和山区等偏远地区通常距离常规大电网比较远,很难得到很好的电力供应。而这些地区一般都蕴含着丰富的可再生能源,如风能和太阳能等,因此在这些地区可以优先发展清洁能源发电的微电网,充分利用风能、太阳能等可再生能源进行发电,实现自给自足。但是风能和太阳能取决于自然条件,具有很明显的随机性和波动性,因此需要确定出这种孤岛运行微电网的控制策略并且保证其经济性。本文以风/光/柴/储孤岛运行微电网为例,研究了孤岛模式下这种微电网的优化控制策略,使其在满足用户需求的情况下兼备经济性。首先,研究孤岛运行微电网的结构组成,并且对每一种微电源进行仿真;在考虑风速、光照强度等自然条件的随机性和波动性之后,研究了风光等可再生能源的出力模型;并且介绍了作为补充的柴油机和储能单元的工作原理以及控制策略。然后简单介绍基本粒子群算法的来源及结构,并且对粒子群算法的参数进行分析,研究粒子群的参数对于其性能的影响;针对基本粒子群算法存在的不足提出改进的粒子群算法,并且通过测试函数验证改进之后算法的有效性;给出基于改进粒子群算法的微电网的优化控制策略研究的基本框架和求解方法...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.3双馈型风力发电机Matlab模型
第2章分布式电源仿真及建模11图2.4风机简化模型2.3光伏阵列模型2.3.1光伏阵列建模太阳能同样是一种特别丰富的新能源，采用光伏进行发电是对太阳能进行有效利用的一种形式，光伏效应是光伏发电的原理。当太阳光照射在太阳能电池板上时，该面板吸收太阳能并产生空穴对光电子。光生电子和空穴被太阳能电池板的内置电场隔开，然后产生光生电压，这种现象称为“光伏效应”。将电池板连接到负载后，负载上就会产生一定的电流以获得持续的功率输出。通过一定的串联和并联，将单个的光伏电池连接成为光伏阵列，就可以得到较大功率的光伏电源从而使其更方便得到实际应用。图2.5表示的是光伏电池的等效电路模型。IdIshZRsλγ0I1Reh图2.5光伏等效电路其中I1为光电流，光电流的大小主要与光辐射强度以及光伏板的面积有关：Id代表的是暗电流，这意味着在没有光的情况下，在外部电压的作用下，在PN结中流动的单向电流，它反映了光伏电池在恒温条件下产生的电流，Ish代表的是旁路漏电流，Rs代表的是旁路电阻，Rsh代表的是电流源的内电阻。
第2章分布式电源仿真及建模14电模块经过滤波，由boost电路升压后，经过逆变装置变为三相交流电输出。图2.7光伏发电Matlab模型2.4柴油发电机模型2.4.1柴油发电机模型柴油发电机是我们日常生活中十分常见的一种小型发电设备，它主要采用原料柴油进行发电，它使用柴油机作为原动机来驱动发电机发电，它是微电网中一个重要的组成部分并且在微电网中起着协调运行的重要补充作用。2.4.2柴油发电机控制策略在风/光/柴/储微电网中，风力发电的功率和光伏发电在很大程度上取决于自然条件。而风光等可再生能源在发电时是不可准确预测的，它在工作过程中有很大的随机性和波动性。我们可以做的是通过控制它们的功率输出上下限值限制它们的功率输出大小但是其能否输出功率以及输出功率的多少依然受到了自然资源大幅度的限制。柴油发电机和储能系统在微电网中起着重要的补充作用，它们的出力仅受自身装机容量和储能容量的约束条件影响并且可以在满足约束条件的情况下协调它们的功率输出，所以属于相对比较可控的电源。为了降低自然条件对于整个系统的功率波动影响，我们需要对柴油机和储能系统依
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑经济性的多微电网优化调度研究[J]. 何力,吕红芳. 发电技术. 2018(05)
[2]考虑需求响应不确定性的光伏微电网储能系统优化配置[J]. 李姚旺,苗世洪,刘君瑶,叶畅,尹斌鑫,杨炜晨. 电力系统保护与控制. 2018(20)
[3]基于储能单元运行方式优化的微电网经济运行分析[J]. 马卓越. 电子制作. 2018(17)
[4]基于改进蚁群算法的微电网多目标模糊优化运行[J]. 李国庆,翟晓娟,李扬,王振浩,陈继开,张明江. 太阳能学报. 2018(08)
[5]基于改进粒子群算法的微电网优化运行研究[J]. 孙磊超,龙燕. 兵器装备工程学报. 2018(07)
[6]考虑运行方式优化和拓扑校正控制的参考电网优化方法[J]. 孙东磊,李雪亮,韩学山,李山,杨思,杨金洪. 电力系统保护与控制. 2018(13)
[7]考虑不同运行模式的交直流混合微电网优化运行方法[J]. 吕晨旭,吕晨焕. 电力科学与技术学报. 2018(02)
[8]基于贝叶斯-粒子群算法的微电网优化运行[J]. 康健,靳斌,段秀娟,尚小华,栗玮. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[9]“智能电网+”研究综述[J]. 鞠平,周孝信,陈维江,余一平,秦川,李若梅,王成山,董旭柱,刘健,文劲宇,刘玉田,李扬,陈庆,陆晓,孙大雁,徐春雷,陈星莺,吴峰,马宏忠. 电力自动化设备. 2018(05)
[10]微电网经济优化运行综述[J]. 程启明,程尹曼,黄山,张强. 广东电力. 2018(02)
硕士论文
[1]基于改进遗传算法的微电网优化调度[D]. 李珂明.西安理工大学 2018
[2]基于线性模型的配电网储能容量配置与运行优化[D]. 侯彤晖.西安理工大学 2018
[3]基于粒子群算法的微电网调度模型及优化运行策略研究[D]. 孙阳.吉林大学 2018
[4]含风光水柴储的独立微电网运行策略及优化规划方法研究[D]. 王楠.天津大学 2017
[5]独立风/光/柴/储微网系统容量优化配置研究[D]. 刘鹏越.西安理工大学 2016
[6]含多种分布式电源的微电网的运行控制与分析[D]. 侯军.北京交通大学 2015
本文编号：2932638
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图2.3双馈型风力发电机Matlab模型
第2章分布式电源仿真及建模11图2.4风机简化模型2.3光伏阵列模型2.3.1光伏阵列建模太阳能同样是一种特别丰富的新能源，采用光伏进行发电是对太阳能进行有效利用的一种形式，光伏效应是光伏发电的原理。当太阳光照射在太阳能电池板上时，该面板吸收太阳能并产生空穴对光电子。光生电子和空穴被太阳能电池板的内置电场隔开，然后产生光生电压，这种现象称为“光伏效应”。将电池板连接到负载后，负载上就会产生一定的电流以获得持续的功率输出。通过一定的串联和并联，将单个的光伏电池连接成为光伏阵列，就可以得到较大功率的光伏电源从而使其更方便得到实际应用。图2.5表示的是光伏电池的等效电路模型。IdIshZRsλγ0I1Reh图2.5光伏等效电路其中I1为光电流，光电流的大小主要与光辐射强度以及光伏板的面积有关：Id代表的是暗电流，这意味着在没有光的情况下，在外部电压的作用下，在PN结中流动的单向电流，它反映了光伏电池在恒温条件下产生的电流，Ish代表的是旁路漏电流，Rs代表的是旁路电阻，Rsh代表的是电流源的内电阻。
第2章分布式电源仿真及建模14电模块经过滤波，由boost电路升压后，经过逆变装置变为三相交流电输出。图2.7光伏发电Matlab模型2.4柴油发电机模型2.4.1柴油发电机模型柴油发电机是我们日常生活中十分常见的一种小型发电设备，它主要采用原料柴油进行发电，它使用柴油机作为原动机来驱动发电机发电，它是微电网中一个重要的组成部分并且在微电网中起着协调运行的重要补充作用。2.4.2柴油发电机控制策略在风/光/柴/储微电网中，风力发电的功率和光伏发电在很大程度上取决于自然条件。而风光等可再生能源在发电时是不可准确预测的，它在工作过程中有很大的随机性和波动性。我们可以做的是通过控制它们的功率输出上下限值限制它们的功率输出大小但是其能否输出功率以及输出功率的多少依然受到了自然资源大幅度的限制。柴油发电机和储能系统在微电网中起着重要的补充作用，它们的出力仅受自身装机容量和储能容量的约束条件影响并且可以在满足约束条件的情况下协调它们的功率输出，所以属于相对比较可控的电源。为了降低自然条件对于整个系统的功率波动影响，我们需要对柴油机和储能系统依
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑经济性的多微电网优化调度研究[J]. 何力,吕红芳. 发电技术. 2018(05)
[2]考虑需求响应不确定性的光伏微电网储能系统优化配置[J]. 李姚旺,苗世洪,刘君瑶,叶畅,尹斌鑫,杨炜晨. 电力系统保护与控制. 2018(20)
[3]基于储能单元运行方式优化的微电网经济运行分析[J]. 马卓越. 电子制作. 2018(17)
[4]基于改进蚁群算法的微电网多目标模糊优化运行[J]. 李国庆,翟晓娟,李扬,王振浩,陈继开,张明江. 太阳能学报. 2018(08)
[5]基于改进粒子群算法的微电网优化运行研究[J]. 孙磊超,龙燕. 兵器装备工程学报. 2018(07)
[6]考虑运行方式优化和拓扑校正控制的参考电网优化方法[J]. 孙东磊,李雪亮,韩学山,李山,杨思,杨金洪. 电力系统保护与控制. 2018(13)
[7]考虑不同运行模式的交直流混合微电网优化运行方法[J]. 吕晨旭,吕晨焕. 电力科学与技术学报. 2018(02)
[8]基于贝叶斯-粒子群算法的微电网优化运行[J]. 康健,靳斌,段秀娟,尚小华,栗玮. 电力系统保护与控制. 2018(12)
[9]“智能电网+”研究综述[J]. 鞠平,周孝信,陈维江,余一平,秦川,李若梅,王成山,董旭柱,刘健,文劲宇,刘玉田,李扬,陈庆,陆晓,孙大雁,徐春雷,陈星莺,吴峰,马宏忠. 电力自动化设备. 2018(05)
[10]微电网经济优化运行综述[J]. 程启明,程尹曼,黄山,张强. 广东电力. 2018(02)
硕士论文
[1]基于改进遗传算法的微电网优化调度[D]. 李珂明.西安理工大学 2018
[2]基于线性模型的配电网储能容量配置与运行优化[D]. 侯彤晖.西安理工大学 2018
[3]基于粒子群算法的微电网调度模型及优化运行策略研究[D]. 孙阳.吉林大学 2018
[4]含风光水柴储的独立微电网运行策略及优化规划方法研究[D]. 王楠.天津大学 2017
[5]独立风/光/柴/储微网系统容量优化配置研究[D]. 刘鹏越.西安理工大学 2016
[6]含多种分布式电源的微电网的运行控制与分析[D]. 侯军.北京交通大学 2015
本文编号：2932638
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