基于多目标遗传算法的微电网优化调度研究
发布时间：2021-10-22 04:38
微电网是由分布式电源、储能装置以及负荷组成的可控的、相对独立的系统。与传统电网相比,微电网的运行成本较低、环境污染较小、灵活性较高,使得微电网在电力系统中迅速发展。微电网的优化调度是在满足各发电单元及微电网系统约束的条件下,合理调控各发电单元的输出功率,以实现降低运行成本、减少污染气体等目标,是微电网能量管理的核心问题之一。因此,研究包含多种发电单元的微电网多目标优化调度是具有现实意义的。本文针对微电网多目标优化调度问题展开研究,主要研究内容如下:（1）对带精英策略的非支配排序遗传算法（Nondominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-Ⅱ）的遗传操作进行优化,提出I-NSGA-Ⅱ（Improved Nondominated Sorting Genetic Algorithm）算法,该算法通过优化交叉算子和变异算子来保证种群的进化方向。通过ZDT系列测试函数对I-NSGA-Ⅱ算法进行相关仿真,表明改进的算法具有更快的收敛速度、更好的收敛性和分布性。（2）对单微电网的优化调度进行了研究。建立了考虑微电网经济性、环保性的优化调度模型,提出了单微电网基于分...
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CERTS微电网结构
上海电机学院硕士学位论文-9-第二章微电网结构及关键单元建模微电网优化调度是实现微电网能量管理的有效途径，其最终目标是在满足约束条件的前提下，优化安排各可控微源及储能装置的出力，促进微电网系统的优化运行。因此，本章首先介绍了典型的微电网结构，然后对微电网中常见的分布式电源以及储能装置的运行特性进行分析，精确地建立其数学模型，为后文构建多目标优化模型提供基矗2.1典型的微电网结构微电网的典型结构主要包括分布式电源、电路开关、储能装置、电力电子装置以及通信设备等，如图2-1所示。分布式电源主要包含光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机及柴油发电机等。微电网通过公共连接点(PointofCommonCoupling，PCC)与大电网相连接，可以进行能量交换，双方互为备用，能够提高供电可靠性[34-35]。图2-1典型微电网结构Fig.2-1Typicalmicrogridstructure
上海电机学院硕士学位论文-10-2.2分布式电源模型本文就分布式电源发电特性展开研究，结合后续的研究内容，将光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电机、微型燃气轮机作为分布式电源，分别建立数学模型。2.2.1光伏发电系统模型在化石燃料日趋衰竭的情况下，太阳能已逐渐成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。光伏发电利用太阳能，通过光照下光伏板组件的光伏效应，将太阳能直接转换为电能。光伏板组件是由半导体材料制成的固体光伏电池组成的发电装置，具有简单易用，无污染无噪声，维护方便及安全可靠等优点[36]。光伏发电系统通常由光伏板组件、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、变压器以及继电保护装置组成，如图2-2所示。首先太阳能通过光伏板组件转换为直流电能，然后通过DC/DC升压变换器将光伏板组件的电压提升至微电网使用的水平，再由DC/AC逆变器将直流电能转换为交流电能，进而实现为微电网供电的功能。光伏发电系统的继电保护装置用来保证其运行的安全性。图2-2光伏发电系统结构Fig.2-2Photovoltaicpowergenerationsystemstructure光伏板组件的工作情况受环境影响较大，主要取决于光伏板组件的温度和太阳辐射的最大功率点。光伏板组件的温度可以由式(2-1)表示。campampwindTTT0.0138(10.0138T)(10.042V)G(2-1)式中：ampT——环境温度(℃)；windV——风速(m/s)；TG——实际光照强度(2W/m)；
本文编号：3450396
【文章来源】：上海电机学院上海市
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CERTS微电网结构
上海电机学院硕士学位论文-9-第二章微电网结构及关键单元建模微电网优化调度是实现微电网能量管理的有效途径，其最终目标是在满足约束条件的前提下，优化安排各可控微源及储能装置的出力，促进微电网系统的优化运行。因此，本章首先介绍了典型的微电网结构，然后对微电网中常见的分布式电源以及储能装置的运行特性进行分析，精确地建立其数学模型，为后文构建多目标优化模型提供基矗2.1典型的微电网结构微电网的典型结构主要包括分布式电源、电路开关、储能装置、电力电子装置以及通信设备等，如图2-1所示。分布式电源主要包含光伏发电系统、风力发电系统、微型燃气轮机及柴油发电机等。微电网通过公共连接点(PointofCommonCoupling，PCC)与大电网相连接，可以进行能量交换，双方互为备用，能够提高供电可靠性[34-35]。图2-1典型微电网结构Fig.2-1Typicalmicrogridstructure
上海电机学院硕士学位论文-10-2.2分布式电源模型本文就分布式电源发电特性展开研究，结合后续的研究内容，将光伏发电系统、风力发电系统、柴油发电机、微型燃气轮机作为分布式电源，分别建立数学模型。2.2.1光伏发电系统模型在化石燃料日趋衰竭的情况下，太阳能已逐渐成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。光伏发电利用太阳能，通过光照下光伏板组件的光伏效应，将太阳能直接转换为电能。光伏板组件是由半导体材料制成的固体光伏电池组成的发电装置，具有简单易用，无污染无噪声，维护方便及安全可靠等优点[36]。光伏发电系统通常由光伏板组件、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、变压器以及继电保护装置组成，如图2-2所示。首先太阳能通过光伏板组件转换为直流电能，然后通过DC/DC升压变换器将光伏板组件的电压提升至微电网使用的水平，再由DC/AC逆变器将直流电能转换为交流电能，进而实现为微电网供电的功能。光伏发电系统的继电保护装置用来保证其运行的安全性。图2-2光伏发电系统结构Fig.2-2Photovoltaicpowergenerationsystemstructure光伏板组件的工作情况受环境影响较大，主要取决于光伏板组件的温度和太阳辐射的最大功率点。光伏板组件的温度可以由式(2-1)表示。campampwindTTT0.0138(10.0138T)(10.042V)G(2-1)式中：ampT——环境温度(℃)；windV——风速(m/s)；TG——实际光照强度(2W/m)；
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