光伏配电网中储能系统规划方法研究
发布时间：2021-10-02 01:37
由于当前严峻的能源危机以及环境污染问题逐渐受到各国的关注,发展新能源技术并接入电力系统越来越成为全球节能减排和环境保护的重要环节。尤其是光伏系统的渗透率不断提高,这给配电网的规划与安全运行带来了巨大的挑战。而随着储能系统技术的不断成熟,以及成本的不断下降,也使得其在配电网的规划与运行中成为重要的一部分。本文针对含高渗透率光伏配电网,利用数学优化方法,对储能系统的规划与运行展开研究,旨在保证配电网电压合理分布的前提下更大程度地降低配电网的总运行费用,同时提高配电网应对灾害的弹性能力。论文的主要研究内容及贡献如下:（1）针对含高渗透率光伏配电网,对储能系统的安全经济运行问题进行研究,并提出基于二阶锥规划的两阶段鲁棒优化调度模型。结合含高渗透率光伏配电网的结构和运行特性,并充分考虑源荷不确定性,能够获得最恶劣场景下的最小运行费用及配电网运行计划。然后采用二阶锥松弛技术,通过列与约束生成算法求解max-min问题,并求得当前场景下的最恶劣场景。仿真结果验证了所提方法在求解运行问题时的有效性与合理性,同时,列与约束生成算法的良好收敛性也确保了该方法的可行性。（2）为解决多重不确定性给配电网中的储...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１有载调压变压器调节示意图??２）分组投切电容器组模型：??＝＇－
山东大学硕士学位论文??由公式（２－１）?－?（２－７）可知，Ｄｉｓｔ－Ｆｌｏｗ潮流模型中存在二次项，虽然这使得??问题中因存在非线性项而难以求解，但是随着现在学者的研究，凸优化技术的发??展，通过二阶锥规划［１０３］?（ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ?ｃｏｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，?ＳＯＣＰ）技术可以对该??问题进行求解，具体松弛情况如图２－２所示，原问题为一个非凸问题，其非凸可??行域经过松弛变为一个凸二阶锥可行域。如果松弛后的最优解仍在原非凸可行域??内，则该问题可称松弛确切；若最优解在原非凸可行域外，则该问题松弛失败。??现在学者己经严格推导出，若目标函数为支路电流的增函数且网络拓扑为辐射状??网络，则该问题一定为松弛确切的。???Ａ?ｓｏｃｒ?Ｉ??严?＇?松弛确切??图２－２二阶锥松弛过程??如公式（２－５）和（２－６）所示，将电流的二次项和电压的二次项分别用／￣１７和??￥来代替，方便去掉二次项，则公式（２－４）就成为可进行二阶锥松弛的关键因素。??通过二阶锥松弛后，可得：??（２－３４）??可见，原来的等式约束为难以求解的非凸形式，经过替换和松弛，该问题变??为一个标准二阶锥形式，具体如下：??２Ｐｉｊ??２Ｑｉｊ?＜?ｌｉｊ?＋?Ｕｊ?（２－３５）??７ｉｊ￣ＵＪ?２??２．列与约束生成算法??如图２－３所示，该优化运行鲁棒模型第一阶段在第二阶段优化出的场景下确??定有载调压变压器和分组投切电容器组的运行状态；第二阶段基于第一阶段结果??来优化高渗透率光伏配电网中光储等设备的运行功率，在不确定性集内搜寻到第??二阶段对应的最小运行费用最大时的源荷最恶劣场景；该场景反馈至第一阶段
图２－３两阶段鲁棒优化交互??有载调压变压器的档位和分组投切电容器组的投入组数在时间上存在耦合??性，无法进行实时调节，因此在鲁棒优化中将有载调压变压器和分组投切电容器??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应对极端灾害的韧性配电网自动开关优化配置[J]. 陈碧云,陈灏颖,李滨. 电力自动化设备. 2019(11)
[2]基于动态无线充电的电力-交通网协同优化运行研究综述与展望[J]. 吕思,卫志农. 全球能源互联网. 2019(05)
[3]基于混合整数规划的弹性配电网灾后修复计划[J]. 邹波,戴攀,王蕾,叶承晋,王冠中. 浙江电力. 2019(08)
[4]计及新能源出力不确定性的电气综合能源系统协同优化[J]. 王静,徐箭,廖思阳,司马莉萍,孙元章,魏聪颖. 电力系统自动化. 2019(15)
[5]考虑配电网韧性与充电便利性的电动汽车充电站布点方法[J]. 苏明玉,许寅,王颖,和敬涵. 全球能源互联网. 2019(04)
[6]考虑微能源网支撑作用的配电网弹性提升策略[J]. 葛少云,张成昊,刘洪,徐正阳. 电网技术. 2019(07)
[7]极端天气下计及电-气互联影响的配电网弹性评估[J]. 杜雅昕,张婷婷,张文. 供用电. 2019(05)
[8]针对小概率高损事件的配电网弹性评价问题研究[J]. 田沛川,李毓,王森,谢宁,彭石,王承民,朱彬若. 供用电. 2019(05)
[9]面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系[J]. 顾明宏,孙为兵,李培培,金诚,周峰,王东涛. 电力系统及其自动化学报. 2018(07)
[10]考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估[J]. 陈碧云,李翠珍,覃鸿,闭晚霞. 电力系统自动化. 2018(06)
博士论文
[1]不确定性环境下的微电网规划与运行方法研究[D]. 焦冰琦.天津大学 2016
本文编号：3417747
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１有载调压变压器调节示意图??２）分组投切电容器组模型：??＝＇－
山东大学硕士学位论文??由公式（２－１）?－?（２－７）可知，Ｄｉｓｔ－Ｆｌｏｗ潮流模型中存在二次项，虽然这使得??问题中因存在非线性项而难以求解，但是随着现在学者的研究，凸优化技术的发??展，通过二阶锥规划［１０３］?（ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ?ｃｏｎｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，?ＳＯＣＰ）技术可以对该??问题进行求解，具体松弛情况如图２－２所示，原问题为一个非凸问题，其非凸可??行域经过松弛变为一个凸二阶锥可行域。如果松弛后的最优解仍在原非凸可行域??内，则该问题可称松弛确切；若最优解在原非凸可行域外，则该问题松弛失败。??现在学者己经严格推导出，若目标函数为支路电流的增函数且网络拓扑为辐射状??网络，则该问题一定为松弛确切的。???Ａ?ｓｏｃｒ?Ｉ??严?＇?松弛确切??图２－２二阶锥松弛过程??如公式（２－５）和（２－６）所示，将电流的二次项和电压的二次项分别用／￣１７和??￥来代替，方便去掉二次项，则公式（２－４）就成为可进行二阶锥松弛的关键因素。??通过二阶锥松弛后，可得：??（２－３４）??可见，原来的等式约束为难以求解的非凸形式，经过替换和松弛，该问题变??为一个标准二阶锥形式，具体如下：??２Ｐｉｊ??２Ｑｉｊ?＜?ｌｉｊ?＋?Ｕｊ?（２－３５）??７ｉｊ￣ＵＪ?２??２．列与约束生成算法??如图２－３所示，该优化运行鲁棒模型第一阶段在第二阶段优化出的场景下确??定有载调压变压器和分组投切电容器组的运行状态；第二阶段基于第一阶段结果??来优化高渗透率光伏配电网中光储等设备的运行功率，在不确定性集内搜寻到第??二阶段对应的最小运行费用最大时的源荷最恶劣场景；该场景反馈至第一阶段
图２－３两阶段鲁棒优化交互??有载调压变压器的档位和分组投切电容器组的投入组数在时间上存在耦合??性，无法进行实时调节，因此在鲁棒优化中将有载调压变压器和分组投切电容器??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应对极端灾害的韧性配电网自动开关优化配置[J]. 陈碧云,陈灏颖,李滨. 电力自动化设备. 2019(11)
[2]基于动态无线充电的电力-交通网协同优化运行研究综述与展望[J]. 吕思,卫志农. 全球能源互联网. 2019(05)
[3]基于混合整数规划的弹性配电网灾后修复计划[J]. 邹波,戴攀,王蕾,叶承晋,王冠中. 浙江电力. 2019(08)
[4]计及新能源出力不确定性的电气综合能源系统协同优化[J]. 王静,徐箭,廖思阳,司马莉萍,孙元章,魏聪颖. 电力系统自动化. 2019(15)
[5]考虑配电网韧性与充电便利性的电动汽车充电站布点方法[J]. 苏明玉,许寅,王颖,和敬涵. 全球能源互联网. 2019(04)
[6]考虑微能源网支撑作用的配电网弹性提升策略[J]. 葛少云,张成昊,刘洪,徐正阳. 电网技术. 2019(07)
[7]极端天气下计及电-气互联影响的配电网弹性评估[J]. 杜雅昕,张婷婷,张文. 供用电. 2019(05)
[8]针对小概率高损事件的配电网弹性评价问题研究[J]. 田沛川,李毓,王森,谢宁,彭石,王承民,朱彬若. 供用电. 2019(05)
[9]面对极端扰动事件的城市弹性配电网评估指标体系[J]. 顾明宏,孙为兵,李培培,金诚,周峰,王东涛. 电力系统及其自动化学报. 2018(07)
[10]考虑网架重构和灾区复电过程的配电网抗台风韧性评估[J]. 陈碧云,李翠珍,覃鸿,闭晚霞. 电力系统自动化. 2018(06)
博士论文
[1]不确定性环境下的微电网规划与运行方法研究[D]. 焦冰琦.天津大学 2016
本文编号：3417747
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