面向能源互联网的交直流混联系统优化运行与控制方法研究
发布时间：2021-03-25 01:52
资源短缺、环境污染以及气候变化等问题的日益严峻,使人类可持续发展受到严重挑战,能源转型迫在眉睫。而能源互联网作为新一代能源体系,已成为推动能源转型的关键。其以电力系统为核心、各能源网络互联互通、可再生能源高效消纳以及分布式能源即插即用的架构体系对电网运行与控制提出了更高的要求,传统电网已无法适应能源互联网的发展。交直流混联的网络拓扑结构、电力电子化的单元组成形式将成为面向能源互联网新一代电力系统最为显著的两个特征。针对上述变化,本文重点从上层优化运行方法与下层控制策略两个方面研究了交直流混联系统的能量管理方法。针对上层的优化运行方法问题,从广域与区域两个层面分别构建近实时阶段的最优潮流与日前阶段的机组组合两个时间尺度的优化模型,保证系统经济高效运行;针对下层控制策略问题,分别研究了适用于不同场景的两种能量路由器拓扑以及相应的控制策略,保障局域子网系统的安全稳定。具体研究内容如下:（1）为实现广域范围内资源的优化配置以及区域能源网络的互联互通,研究了面向广域能源网的模块化多电平换流器型多端直流输电系统最优潮流问题,提出了一种基于改进向量估计粒子群算法的多目标最优潮流优化方法。首先建立分层...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
能源互联网结构简图
华北电力大学博士学位论文??括牛顿法和内点法等，这类方法不适用于可行域不连通、目标函数不可导、数学表??达式不具体等问题；另一类是智能优化算法，如粒子群算法，通过群体迭代进化的??方式搜索最优值。粒子群算法操作简单、易于实现、收敛性好，可以解决线性和非??线性规划问题等传统方法难以解决的复杂问题文献［ｉｌｌ］采用多ｎ标粒子群算??法优化了模块化多电平换流器控制系统的ＰＩ参数。文献［１１２］使用多Ｒ标粒子群算??法优化了“源－网－荷－储”调度模型。文献［１１３］使用粒子群算法协调优化／双馈风机的??附加阻尼控制器和同步发电机的电力系统稳定器的控制参数。??本章使用向量估计粒子群算法（Ｖｅｃｔｏｒ?Ｅｖａｌｕａｔｅｄ?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｓｗａｒｍ?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，??ＶＥＰＳＯ）求解ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统的多目标最优潮流问题，通过动态调整罚函数法处??理等式和不等式约束，提高算法收敛性能，同时计及换流站Ｎ－１故障约束，防止某??个换流站退出运行时出现直流电压越限。??２．２多端直流输电拓扑结构??
第２章面向广域能源互联网的ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统多目标最优潮流方法研宄并联式换流站之间以相同的电压等级运行，通过改变各换流站间的电流来改功率潮流，而串联式则以同等级直流电流运行，通过改变电压来改变彼此间的潮流另外也可以通过串并联灵活使用，组成混联式的结构。与串联式相比，并联式多直流系统具有更小的线路损耗、更大的调节范围、更易实现的绝缘配合以及突出经济性等特点，目前在建、在运行的多端直流工程均采用并联式。本章也将采用联式的结构搭建ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统，研究最优潮流问题。??２．３?ＭＭＣ－ＭＴＤＣ分层控制体系??
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究[J]. 吴克河,王继业,李为,朱亚运. 中国电机工程学报. 2019(04)
[2]考虑电价型需求响应的交直流混合配电网优化调度[J]. 王文超,庞丹,成龙,王振浩. 电网技术. 2019(05)
[3]需求侧响应及输电约束条件下大规模新能源发电并网机组组合模型[J]. 田廓,董文杰. 智慧电力. 2019(01)
[4]考虑电动汽车充放电集成的配电网短期负荷预测[J]. 樊平,齐凌成,王庆丰,刘强,刘佩,胡俊,李小龙,马少飞,王海鸣. 智慧电力. 2018(12)
[5]面向中压交直流配电网的高频链直流固态变换器损耗模型和分析[J]. 张学,裴玮,孔力,庞云亭,张国驹. 电工电能新技术. 2019(08)
[6]含电转气和热电解耦热电联产机组的区域能源互联网联合经济调度[J]. 魏震波,黄宇涵,高红均,税月. 电网技术. 2018(11)
[7]计及电动汽车可调度能力的风/车协同参与机组组合策略[J]. 师景佳,袁铁江,Saeed Ahmed Khan,秦文萍,韩肖清,段贵钟. 高电压技术. 2018(10)
[8]平抑光伏并网功率波动的混合储能系统优化调度策略[J]. 马伟,王玮,吴学智,胡若男,燕立强. 电力系统自动化. 2019(03)
[9]基于电动汽车移动储能特性的直流微网控制策略[J]. 王闪闪,赵晋斌,毛玲,刘琛,王晓晶. 电力系统保护与控制. 2018(20)
[10]集中式与组串式逆变器在光伏电站的应用分析[J]. 贺霞,张敏,朱永灿,王一各. 西安工程大学学报. 2018(04)
博士论文
[1]并网逆变器关键技术研究[D]. 姚志垒.南京航空航天大学 2012
[2]多逆变器型微网运行与复合控制研究[D]. 吕志鹏.湖南大学 2012
本文编号：3098802
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
能源互联网结构简图
华北电力大学博士学位论文??括牛顿法和内点法等，这类方法不适用于可行域不连通、目标函数不可导、数学表??达式不具体等问题；另一类是智能优化算法，如粒子群算法，通过群体迭代进化的??方式搜索最优值。粒子群算法操作简单、易于实现、收敛性好，可以解决线性和非??线性规划问题等传统方法难以解决的复杂问题文献［ｉｌｌ］采用多ｎ标粒子群算??法优化了模块化多电平换流器控制系统的ＰＩ参数。文献［１１２］使用多Ｒ标粒子群算??法优化了“源－网－荷－储”调度模型。文献［１１３］使用粒子群算法协调优化／双馈风机的??附加阻尼控制器和同步发电机的电力系统稳定器的控制参数。??本章使用向量估计粒子群算法（Ｖｅｃｔｏｒ?Ｅｖａｌｕａｔｅｄ?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｓｗａｒｍ?Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，??ＶＥＰＳＯ）求解ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统的多目标最优潮流问题，通过动态调整罚函数法处??理等式和不等式约束，提高算法收敛性能，同时计及换流站Ｎ－１故障约束，防止某??个换流站退出运行时出现直流电压越限。??２．２多端直流输电拓扑结构??
第２章面向广域能源互联网的ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统多目标最优潮流方法研宄并联式换流站之间以相同的电压等级运行，通过改变各换流站间的电流来改功率潮流，而串联式则以同等级直流电流运行，通过改变电压来改变彼此间的潮流另外也可以通过串并联灵活使用，组成混联式的结构。与串联式相比，并联式多直流系统具有更小的线路损耗、更大的调节范围、更易实现的绝缘配合以及突出经济性等特点，目前在建、在运行的多端直流工程均采用并联式。本章也将采用联式的结构搭建ＭＭＣ－ＭＴＤＣ系统，研究最优潮流问题。??２．３?ＭＭＣ－ＭＴＤＣ分层控制体系??
【参考文献】：
期刊论文
[1]面向能源互联网的新一代电力系统运行模式研究[J]. 吴克河,王继业,李为,朱亚运. 中国电机工程学报. 2019(04)
[2]考虑电价型需求响应的交直流混合配电网优化调度[J]. 王文超,庞丹,成龙,王振浩. 电网技术. 2019(05)
[3]需求侧响应及输电约束条件下大规模新能源发电并网机组组合模型[J]. 田廓,董文杰. 智慧电力. 2019(01)
[4]考虑电动汽车充放电集成的配电网短期负荷预测[J]. 樊平,齐凌成,王庆丰,刘强,刘佩,胡俊,李小龙,马少飞,王海鸣. 智慧电力. 2018(12)
[5]面向中压交直流配电网的高频链直流固态变换器损耗模型和分析[J]. 张学,裴玮,孔力,庞云亭,张国驹. 电工电能新技术. 2019(08)
[6]含电转气和热电解耦热电联产机组的区域能源互联网联合经济调度[J]. 魏震波,黄宇涵,高红均,税月. 电网技术. 2018(11)
[7]计及电动汽车可调度能力的风/车协同参与机组组合策略[J]. 师景佳,袁铁江,Saeed Ahmed Khan,秦文萍,韩肖清,段贵钟. 高电压技术. 2018(10)
[8]平抑光伏并网功率波动的混合储能系统优化调度策略[J]. 马伟,王玮,吴学智,胡若男,燕立强. 电力系统自动化. 2019(03)
[9]基于电动汽车移动储能特性的直流微网控制策略[J]. 王闪闪,赵晋斌,毛玲,刘琛,王晓晶. 电力系统保护与控制. 2018(20)
[10]集中式与组串式逆变器在光伏电站的应用分析[J]. 贺霞,张敏,朱永灿,王一各. 西安工程大学学报. 2018(04)
博士论文
[1]并网逆变器关键技术研究[D]. 姚志垒.南京航空航天大学 2012
[2]多逆变器型微网运行与复合控制研究[D]. 吕志鹏.湖南大学 2012
本文编号：3098802
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