基于近似动态规划（ADP）的微电网日内在线优化运行方法研究
发布时间：2021-07-28 09:59
可再生能源的开发利用方式包含集中式和分布式。微电网（microgrid,简称微网）作为分布式可再生能源的重要利用形式,在世界范围内获得了快速发展。然而,分布式光伏、风电等可再生能源的随机性和波动性给微电网的调度运行带来极大挑战。日内在线优化作为微电网运行的重要环节,对保障系统的安全经济运行、新能源的友好接入具有重要作用。目前微电网日内在线优化运行主要采用模型预测控制（model predictive control,MPC）等传统在线优化算法。MPC作为一种确定性优化方法,其在决策的最优性、应对新能源随机性等方面存在诸多不足,不利于系统的最优经济运行。近似动态规划（approximate dynamic programming,ADP）为一种随机优化算法,近年来获得了学者的广泛关注。近似动态规划算法基于贝尔曼（Bellman）最优性原理,通过近似求解策略克服了动态规划面临的“维数灾”难题,同时也能保证决策的近似全局最优性,其在电力系统调度运行中具有广阔的应用前景。本文在充分调研和总结当前微电网日内在线优化研究现状的基础上,针对微电网在线优化模型的特点及利用的系统预测信息的不同,分层递进...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微电网中电源出力及与外部电网功率交换Fig.3-10Thepowergenerationofgasgenerators,fuelcellsbattery,andpowergrid.
图 3-15 测试场景下 PLF-ADP 算法和 myopic 策略在线优化误差概率分布Fig. 3-15 The probability distribution of the optimization errors of the PLF-ADPand myopic algorithm in all scenarios.5 小结章提出了一种基于 PLF-ADP 的微电网随机动态经济调度算法，为微电网的调度提供了一种新方法。采用所设计的微电网系统进行算例分析，对比所提统 PLF-ADP、MPC 和短视策略在优化精度和计算耗时两方面的性能，验证法的有效性。获得的主要结论如下：1）本章提出的分段线性函数斜率更新策略及训练方法能显著提高 PLF-ADP敛速度。2）PLF-ADP 算法在优化精度上明显优于传统模型预测控制和短视策略。3）算例分析结果表明，所提 PLF-ADP 在线优化策略不需要日内预测信息即
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 的函数，如公式(4.5)和(4.6)所示。仿真结果如图 4-10 - 图 4-12 所图 4-11 可以看出，MT 一直处于开机状态，这是因为 MT 的燃料成 0h - 9h 期间，DE 处于停机状态，因为外部电网的电价电价低于0.电的燃料成本要低。从图 4-12（a）可以看出，电池在午夜的电价然后在 12h-13h 的负荷高峰时段放电，在晚高峰时间 21h 之前再次的电量释放到最低运行值，以便在夜间存储更多电能。从图中可以可变功率上限约束，算例 2 的 SOC 窗口与算例 1 相比更窄。两种电功率损耗如图 4-12（b）所示。算例 1 和算例 2 中电池的总功率kWh 和 5.375 kWh。此外，由于充/放电过程的可变功率限制降低了因此算例 2 的运行成本高于算例 1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于随机机会约束规划的冷热电联供微电网能量优化调度[J]. 林佳,刘涌,陈冰斌,陈锐,陈垣玮,戴小青. 电测与仪表. 2019(19)
[2]含压缩空气储能的冷热电联供微网优化运行策略[J]. 严毅,张承慧,李珂,王真. 中国电机工程学报. 2018(23)
[3]基于全局优化和多主体博弈的微网日前电热联合经济调度[J]. 宫建锋,曹雨晨,屈高强,刘洪,靳盘龙. 电力建设. 2018(12)
[4]计及分类负荷模型及其需求响应的微网优化运行[J]. 周任军,刘嫣然,余虎,李娟,晁岱旭. 电力系统及其自动化学报. 2018(11)
[5]计及储能运行特性的独立型交直流混合微网优化调度[J]. 张志昌,吴健,骆钊,徐近龙,金雪,李鹤健. 电力系统自动化. 2018(19)
[6]考虑电能交互的冷热电多微网系统日前优化经济调度[J]. 徐青山,李淋,蔡霁霖,栾开宁,杨斌. 电力系统自动化. 2018(21)
[7]基于交替方向乘子法的微电网群双层分布式调度方法[J]. 王皓,艾芊,吴俊宏,谢胤喆,周晓倩. 电网技术. 2018(06)
[8]冷热电联供型多微网主动配电系统日前优化经济调度[J]. 徐青山,李淋,盛业宏,霍现旭,赵宝国. 电网技术. 2018(06)
[9]考虑不同空调负荷特性的微网双层优化调度[J]. 陈健,张维桐,张逸成,鲍冠南,李佳潞. 电网技术. 2018(05)
[10]考虑氢能-天然气混合储能的电-气综合能源微网日前经济调度优化[J]. 刘继春,周春燕,高红均,郭焱林,朱雨薇. 电网技术. 2018(01)
硕士论文
[1]基于机会约束规划的孤立微电网多目标动态经济调度[D]. 翟晓娟.东北电力大学 2018
[2]微电网多目标随机优化调度研究[D]. 王雅平.华南理工大学 2018
本文编号：3307702
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：139 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
微电网中电源出力及与外部电网功率交换Fig.3-10Thepowergenerationofgasgenerators,fuelcellsbattery,andpowergrid.
图 3-15 测试场景下 PLF-ADP 算法和 myopic 策略在线优化误差概率分布Fig. 3-15 The probability distribution of the optimization errors of the PLF-ADPand myopic algorithm in all scenarios.5 小结章提出了一种基于 PLF-ADP 的微电网随机动态经济调度算法，为微电网的调度提供了一种新方法。采用所设计的微电网系统进行算例分析，对比所提统 PLF-ADP、MPC 和短视策略在优化精度和计算耗时两方面的性能，验证法的有效性。获得的主要结论如下：1）本章提出的分段线性函数斜率更新策略及训练方法能显著提高 PLF-ADP敛速度。2）PLF-ADP 算法在优化精度上明显优于传统模型预测控制和短视策略。3）算例分析结果表明，所提 PLF-ADP 在线优化策略不需要日内预测信息即
华 中 科 技 大 学 博 士 学 位 论 文 的函数，如公式(4.5)和(4.6)所示。仿真结果如图 4-10 - 图 4-12 所图 4-11 可以看出，MT 一直处于开机状态，这是因为 MT 的燃料成 0h - 9h 期间，DE 处于停机状态，因为外部电网的电价电价低于0.电的燃料成本要低。从图 4-12（a）可以看出，电池在午夜的电价然后在 12h-13h 的负荷高峰时段放电，在晚高峰时间 21h 之前再次的电量释放到最低运行值，以便在夜间存储更多电能。从图中可以可变功率上限约束，算例 2 的 SOC 窗口与算例 1 相比更窄。两种电功率损耗如图 4-12（b）所示。算例 1 和算例 2 中电池的总功率kWh 和 5.375 kWh。此外，由于充/放电过程的可变功率限制降低了因此算例 2 的运行成本高于算例 1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于随机机会约束规划的冷热电联供微电网能量优化调度[J]. 林佳,刘涌,陈冰斌,陈锐,陈垣玮,戴小青. 电测与仪表. 2019(19)
[2]含压缩空气储能的冷热电联供微网优化运行策略[J]. 严毅,张承慧,李珂,王真. 中国电机工程学报. 2018(23)
[3]基于全局优化和多主体博弈的微网日前电热联合经济调度[J]. 宫建锋,曹雨晨,屈高强,刘洪,靳盘龙. 电力建设. 2018(12)
[4]计及分类负荷模型及其需求响应的微网优化运行[J]. 周任军,刘嫣然,余虎,李娟,晁岱旭. 电力系统及其自动化学报. 2018(11)
[5]计及储能运行特性的独立型交直流混合微网优化调度[J]. 张志昌,吴健,骆钊,徐近龙,金雪,李鹤健. 电力系统自动化. 2018(19)
[6]考虑电能交互的冷热电多微网系统日前优化经济调度[J]. 徐青山,李淋,蔡霁霖,栾开宁,杨斌. 电力系统自动化. 2018(21)
[7]基于交替方向乘子法的微电网群双层分布式调度方法[J]. 王皓,艾芊,吴俊宏,谢胤喆,周晓倩. 电网技术. 2018(06)
[8]冷热电联供型多微网主动配电系统日前优化经济调度[J]. 徐青山,李淋,盛业宏,霍现旭,赵宝国. 电网技术. 2018(06)
[9]考虑不同空调负荷特性的微网双层优化调度[J]. 陈健,张维桐,张逸成,鲍冠南,李佳潞. 电网技术. 2018(05)
[10]考虑氢能-天然气混合储能的电-气综合能源微网日前经济调度优化[J]. 刘继春,周春燕,高红均,郭焱林,朱雨薇. 电网技术. 2018(01)
硕士论文
[1]基于机会约束规划的孤立微电网多目标动态经济调度[D]. 翟晓娟.东北电力大学 2018
[2]微电网多目标随机优化调度研究[D]. 王雅平.华南理工大学 2018
本文编号：3307702
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