计及电压机会约束的独立微电网优化配置研究
发布时间：2021-02-22 20:36
独立微电网一般用于远离主网的偏僻地区或岛屿,可利用当地太阳能、风能等可再生能源有效解决电力供应难题,具有经济、环保、民生等多重意义。独立微电网缺少大电网支撑,调压能力和电压稳定性相对较弱,需要在微电网规划时考虑电压约束。因此,科学的规划微电网设备安装容量和位置,在满足电压偏差的要求下追求总成本最低,是保障微电网合理投资、经济运行和可靠供电的重要手段。为了在微电网优化配置过程中考虑不确定因素影响,利用概率统计方法分析可再生能源和负荷的随机特性。首先建立风速、光照与负荷的概率分布模型,采用拉丁超立方抽样-蒙特卡罗法（Latin hypercube sampling-Monte Carlo simulation,LHS-MCS）模拟风速、光照和负荷,代入光伏和风机输出特性函数,获得随机分布的风光荷功率样本。并且介绍了一种用于离散计算分析的蓄电池稳态模型,结合风光荷功率样本确定包括弃风、弃光功率在内的系统运行策略,为微电网优化配置模型求解提供基础。基于电压机会约束规划方法,将电压合格率与供电可靠性作为主要约束条件,以系统等年值成本最小为目标,建立了以微电源安装容量和位置作为优化变量的配置模型。...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 微电网定义和发展概述
1.3 微电网相关技术研究现状
1.3.1 微电网优化配置研究现状
1.3.2 微电网控制及仿真建模研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 微电网风光荷功率建模及运行策略研究
2.1 风光荷功率建模
2.1.1 风力发电概率模型
2.1.2 光伏发电概率模型
2.1.3 负荷概率模型
2.2 基于LHS-MCS模拟风光荷功率
2.2.1 拉丁超立方抽样-蒙特卡罗模拟
2.2.2 基于反函数变换法的风光荷功率抽样
2.3 蓄电池充放电稳态模型
2.4 微电网运行策略
2.5 本章小结
第3章 计及电压机会约束的独立微电网优化配置
3.1 微电网优化配置模型
3.1.1 目标函数
3.1.2 约束条件
3.1.3 惩罚函数
3.2 优化配置模型求解
3.2.1 LHS-MCS随机潮流计算
3.2.2 RWPSO优化算法
3.2.3 基于随机潮流进行RWPSO优化求解
3.3 算例分析
3.3.1 参数设定
3.3.2 优化配置方案
3.3.3 方案对比分析
3.4 系统方案常态运行分析
3.5 本章小结
第4章 微电网优化配置方案动态性能分析
4.1 微电源暂态模型及变流器控制仿真
4.1.1 微电源建模
4.1.2 分布式电源变流器控制
4.1.3 储能系统变流器控制
4.2 微电网仿真系统搭建
4.3 微电网典型场景运行分析
4.3.1 微电网典型日仿真结果分析
4.3.2 微电网典型工况动态性能评价
4.4 针对不同扰动的微电网动态性能评价
4.4.1 负荷投切暂态仿真
4.4.2 单台电源停运暂态仿真
4.4.3 风光荷功率变化暂态仿真
4.4.4 三相接地短路故障暂态仿真
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网经济型二次频率和电压控制的多目标优化模型及仿真验证[J]. 刘澧庆,吴宁,张焕亨,吴亮,刘明波,唐翀. 电网技术. 2019(02)
[2]考虑需求侧管理的冷热电联供微电网优化配置方法[J]. 朱翰超,马蕊. 电力系统保护与控制. 2019(02)
[3]微电网运行与控制IEC标准进展与分析[J]. 张建华,史佳琪,郑德化,别朝红,栾文鹏,马文媛,刘阳. 电力系统自动化. 2018(24)
[4]配电网中多光储微网系统的优化配置方法[J]. 刘娇扬,郭力,杨书强,赵宗政,盛万兴. 电网技术. 2018(09)
[5]南方电网多能互补海岛微电网综述及展望[J]. 雷金勇,白浩,马溪原,喻磊,郭晓斌,刘英军,郝木凯,李广凯. 南方电网技术. 2018(03)
[6]微电网规划设计关键技术分析与展望[J]. 赖清平,吴志力,崔凯,张红斌,金强,潘尔生. 电力建设. 2018(02)
[7]一种适用于孤岛运行的逆变器控制方法[J]. 程启明,高杰,程尹曼,张宇,余德清,谭冯忍. 电网技术. 2018(01)
[8]基于电压偏差机会约束的分布式光伏发电准入容量研究[J]. 孙玲玲,赵美超,王宁,贾清泉,杜广玉. 电工技术学报. 2018(07)
[9]基于序列运算理论的微电网正负旋转备用容量优化[J]. 吕智林,孙顺吉,汤泽琦,魏卿. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[10]主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏并网规划[J]. 贾清泉,赵美超,孙玲玲,杜广玉,范君,孙海东. 中国电机工程学报. 2018(06)
硕士论文
[1]微电网建模及其运行和控制的仿真[D]. 韩国志.山东大学 2014
[2]含分布式电源和储能装置的微电网控制技术研究[D]. 孙瑾.山东大学 2012
[3]含多种分布式电源和储能的低压微网系统的暂态建模与仿真[D]. 丁菲.天津大学 2010
本文编号：3046526
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 微电网定义和发展概述
1.3 微电网相关技术研究现状
1.3.1 微电网优化配置研究现状
1.3.2 微电网控制及仿真建模研究现状
1.4 本文的主要研究内容
第2章 微电网风光荷功率建模及运行策略研究
2.1 风光荷功率建模
2.1.1 风力发电概率模型
2.1.2 光伏发电概率模型
2.1.3 负荷概率模型
2.2 基于LHS-MCS模拟风光荷功率
2.2.1 拉丁超立方抽样-蒙特卡罗模拟
2.2.2 基于反函数变换法的风光荷功率抽样
2.3 蓄电池充放电稳态模型
2.4 微电网运行策略
2.5 本章小结
第3章 计及电压机会约束的独立微电网优化配置
3.1 微电网优化配置模型
3.1.1 目标函数
3.1.2 约束条件
3.1.3 惩罚函数
3.2 优化配置模型求解
3.2.1 LHS-MCS随机潮流计算
3.2.2 RWPSO优化算法
3.2.3 基于随机潮流进行RWPSO优化求解
3.3 算例分析
3.3.1 参数设定
3.3.2 优化配置方案
3.3.3 方案对比分析
3.4 系统方案常态运行分析
3.5 本章小结
第4章 微电网优化配置方案动态性能分析
4.1 微电源暂态模型及变流器控制仿真
4.1.1 微电源建模
4.1.2 分布式电源变流器控制
4.1.3 储能系统变流器控制
4.2 微电网仿真系统搭建
4.3 微电网典型场景运行分析
4.3.1 微电网典型日仿真结果分析
4.3.2 微电网典型工况动态性能评价
4.4 针对不同扰动的微电网动态性能评价
4.4.1 负荷投切暂态仿真
4.4.2 单台电源停运暂态仿真
4.4.3 风光荷功率变化暂态仿真
4.4.4 三相接地短路故障暂态仿真
4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]微电网经济型二次频率和电压控制的多目标优化模型及仿真验证[J]. 刘澧庆,吴宁,张焕亨,吴亮,刘明波,唐翀. 电网技术. 2019(02)
[2]考虑需求侧管理的冷热电联供微电网优化配置方法[J]. 朱翰超,马蕊. 电力系统保护与控制. 2019(02)
[3]微电网运行与控制IEC标准进展与分析[J]. 张建华,史佳琪,郑德化,别朝红,栾文鹏,马文媛,刘阳. 电力系统自动化. 2018(24)
[4]配电网中多光储微网系统的优化配置方法[J]. 刘娇扬,郭力,杨书强,赵宗政,盛万兴. 电网技术. 2018(09)
[5]南方电网多能互补海岛微电网综述及展望[J]. 雷金勇,白浩,马溪原,喻磊,郭晓斌,刘英军,郝木凯,李广凯. 南方电网技术. 2018(03)
[6]微电网规划设计关键技术分析与展望[J]. 赖清平,吴志力,崔凯,张红斌,金强,潘尔生. 电力建设. 2018(02)
[7]一种适用于孤岛运行的逆变器控制方法[J]. 程启明,高杰,程尹曼,张宇,余德清,谭冯忍. 电网技术. 2018(01)
[8]基于电压偏差机会约束的分布式光伏发电准入容量研究[J]. 孙玲玲,赵美超,王宁,贾清泉,杜广玉. 电工技术学报. 2018(07)
[9]基于序列运算理论的微电网正负旋转备用容量优化[J]. 吕智林,孙顺吉,汤泽琦,魏卿. 电力系统保护与控制. 2017(20)
[10]主动配电网中计及时序性与相关性的分布式光伏并网规划[J]. 贾清泉,赵美超,孙玲玲,杜广玉,范君,孙海东. 中国电机工程学报. 2018(06)
硕士论文
[1]微电网建模及其运行和控制的仿真[D]. 韩国志.山东大学 2014
[2]含分布式电源和储能装置的微电网控制技术研究[D]. 孙瑾.山东大学 2012
[3]含多种分布式电源和储能的低压微网系统的暂态建模与仿真[D]. 丁菲.天津大学 2010
本文编号：3046526
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