基于NSGA-Ⅱ算法的交直流混合微电网架构重组研究
发布时间：2022-02-15 11:03
微电网包含光伏、风机等分布式发电单元能够对可再生能源充分利用。目前,微电网架构在稳定运行期间其拓扑不会发生变化,但分布式发电单元易受环境变化的影响导致输出功率变化较大,同时微电网的负荷也易产生波动,这样使系统很难达到最佳运行状态。当微电网出现故障时,传统的故障恢复方法故障恢复时间过长。针对此问题,本文根据分布式发电单元的出力情况对交直流混合微电网的架构进行重组研究,通过动态地调整微电网的架构,不仅能达到能量管理最优模式,而且能较好地解决微电网运行过程中的故障恢复问题。本文主要以交直流混合微电网为研究对象,通过BP（Back Propagation）神经网络算法对微电网进行超短期负荷预测及光伏、风机的输出功率预测。根据预测结果选用带精英策略的非支配排序遗传算法（Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ）对微电网进行架构重组研究。分别针对在微电网正常运行过程中的微电网架构优化重组和微电网发生故障时的故障重组进行分析。在微电网优化重组方面,首先通过MATLAB/Simulink平台搭建微电网仿真模型,分别对微电网的并网和离网两种模式下的...
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1常用交直流混合徽电网拓扑结构
足接入负荷的多样性；②高压直流母线与低压直流母线相连，降低了??整个控制难度；③将高压与低压母线分开减少了电子转换器的使用，??降低成本。具体拓扑结构如图２－２所示。??交流母线?高压直流母线??｜??￣｜?ＤＣ／ＤＣ?｜￣｜光伏发电｜????—双向?ＡＣ／ＤＣ?——?????光伏发电——ＤＣ／ＡＣ?—?—??——ＤＣ／ＤＣ——蓄电池??风机发电——ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ?—?—高压直流负荷???！?低压直流母线??燃气轮机——?｜科技产????￣１?ｉ??交流负荷——?—ＤＣ／ＤＣ?——电动车??丨通信电｜??—Ｉ?源??图２－２常用交直流混合微电网拓扑结构２??研究领域内另一种常用的交直流混合微电网拓扑结构是一种模??块化的拓扑结构【３８１如图２－３所示，该系统拓扑结构主要由变压器、背??靠背式变流器、直流微电网、交流微电网、滤波回路和储能系统等构??成。背靠背式变流器由微网侧变流器与电网侧变流器两者组成，混合??储能系统由电容器、斩波器和蓄电池共同组成。??电网侧的变流器主要用于控制大电网和微电网之间的接入与断??开，并承担着大电网和微电网之间的功率交换任务。各个变流器在直??流母线处交汇，但它们各自的运行控制是相互独立的，为实现微电网??的并／离网无缝切换奠定坚实的基础，更有利于微电网并网运行时的运??行调度。??９??
?｜??１?‘??图２－３常用交直流混合微电网拓扑结构３??上述３种微电网结构虽然都有各自优势但是对于拓扑变化是很难??做到的。文献［１５］提出了一种交直流混合微电网动态架构重组的拓扑??结构，能够充分利用分布式发电单元，并且拓扑结构简单易实现，很??适合进行科学研宂。本文借鉴图２－１？图２－３的微电网拓扑结构及文献??［１５］中提出的微电网拓扑，设计了一种适合交直流混合微电网架构重??组的拓扑结构，如图２－４所示。??交流母线?直流母线???１?双向?ＡＣ／ＤＣ?丨???——｜ａｃ／ｄｃ｜???１?光伏单元?｜?［ｄｃ／ｄｃ?｜??—??——Ｉ?ＡＣ／ＤＣ?｜?＞?１?光伏单元?｜?１?ＤＣ／ＤＣ?｜?＾—??——｜?ＡＣ／ＤＣ?１?＞?１?光伏单元?｜?１?ＤＣ／ＤＣ?｜?＾—??—］ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ］—？?１?风机?｜?１?ＡＣ／ＤＣ?｜?，—??—－｜?ＡＣ／ＤＣＡ（Ｔ［???１?风机?｜?１?ＡＣ／ＤＣ?１?＇—??—｜交流负荷｜?｜直流负荷｜???—＇￣￣｜柴油发电机｜?｜ｌ电池｜￣｜ＤＣ／ＰＣＩ——??图２－４交直流混合微电网拓扑结构??图２－４中，交直流混合微电网中大电网位于交流母线侧，交流母??线和直流母线通过双向ＡＣ／ＤＣ变换器相连。分布式发电单元光伏
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相似日和人工神经网络的风电功率短期预测研究[J]. 栾毅,杨永强,剡文林. 能源与环保. 2018(10)
[2]基于TVAC-PSO算法的可重构微电网优化调度方案[J]. 吴成明,尚锦萍,吴婷婷,杨逸,张杰. 电力科学与工程. 2018(10)
[3]带改进型MPPT技术的光伏电池MATLAB仿真[J]. 付豪,王泉,屈梦然. 电子科技. 2018(10)
[4]船舶电网故障恢复重构算法研究[J]. 赵猛,侯宏生,刘怡,郑阳,张雨濛. 舰船科学技术. 2018(14)
[5]分布式电源的微电网及脆弱性评估研究[J]. 吕彩艳,程若发,杨宏超,王雪微. 计算机仿真. 2018(05)
[6]基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型[J]. 王育飞,付玉超,孙路,薛花. 电网技术. 2018(04)
[7]基于逆变型DG控制特性的微电网故障特征分析[J]. 季亮,张海涛,任建铭,杨兴武,陶晓杰. 中国电力. 2017(12)
[8]交直流混合微电网动态架构重组研究[J]. 柴锦,陈阿莲,王瑞琪,王昭鑫,柴东新. 电源学报. 2019(02)
[9]基于故障分量的孤岛微电网保护[J]. 周涵,牟龙华,郭文明. 电工技术学报. 2017(17)
[10]一种新型模块化交直流混合微电网拓扑优化设计及研究[J]. 于芃,张用,孙辉,刘兴华,赵鹏,程艳,孙树敏,李广磊,曲玉瑶,王瑞琪. 电力系统保护与控制. 2017(09)
硕士论文
[1]微电网逆变器控制策略的研究[D]. 李昱瑾.陕西师范大学 2018
[2]启发式算法在配电网络重构中的应用研究[D]. 孔令飞.南昌大学 2016
[3]微电网故障定位与故障恢复策略研究[D]. 何慧云.安徽工程大学 2016
[4]交直流混合微电网动态架构重组研究[D]. 柴锦.山东大学 2016
[5]基于NSGA-Ⅱ算法的含分布式电源配电网优化研究[D]. 国光辉.华中科技大学 2016
[6]光储交直流混合微电网拓扑分析与控制策略研究[D]. 田龙刚.合肥工业大学 2016
[7]交直流混合微电网建模与变流器控制技术研究[D]. 田泼.山东大学 2014
[8]基于蚁群算法含微电网的配电网重构研究[D]. 杨曦.上海交通大学 2014
[9]蓄电池模拟电源充放电系统设计[D]. 肖建中.哈尔滨工业大学 2013
[10]微电网紧急控制研究[D]. 兴胜利.浙江大学 2013
本文编号：3626514
【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】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
1常用交直流混合徽电网拓扑结构
足接入负荷的多样性；②高压直流母线与低压直流母线相连，降低了??整个控制难度；③将高压与低压母线分开减少了电子转换器的使用，??降低成本。具体拓扑结构如图２－２所示。??交流母线?高压直流母线??｜??￣｜?ＤＣ／ＤＣ?｜￣｜光伏发电｜????—双向?ＡＣ／ＤＣ?——?????光伏发电——ＤＣ／ＡＣ?—?—??——ＤＣ／ＤＣ——蓄电池??风机发电——ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ?—?—高压直流负荷???！?低压直流母线??燃气轮机——?｜科技产????￣１?ｉ??交流负荷——?—ＤＣ／ＤＣ?——电动车??丨通信电｜??—Ｉ?源??图２－２常用交直流混合微电网拓扑结构２??研究领域内另一种常用的交直流混合微电网拓扑结构是一种模??块化的拓扑结构【３８１如图２－３所示，该系统拓扑结构主要由变压器、背??靠背式变流器、直流微电网、交流微电网、滤波回路和储能系统等构??成。背靠背式变流器由微网侧变流器与电网侧变流器两者组成，混合??储能系统由电容器、斩波器和蓄电池共同组成。??电网侧的变流器主要用于控制大电网和微电网之间的接入与断??开，并承担着大电网和微电网之间的功率交换任务。各个变流器在直??流母线处交汇，但它们各自的运行控制是相互独立的，为实现微电网??的并／离网无缝切换奠定坚实的基础，更有利于微电网并网运行时的运??行调度。??９??
?｜??１?‘??图２－３常用交直流混合微电网拓扑结构３??上述３种微电网结构虽然都有各自优势但是对于拓扑变化是很难??做到的。文献［１５］提出了一种交直流混合微电网动态架构重组的拓扑??结构，能够充分利用分布式发电单元，并且拓扑结构简单易实现，很??适合进行科学研宂。本文借鉴图２－１？图２－３的微电网拓扑结构及文献??［１５］中提出的微电网拓扑，设计了一种适合交直流混合微电网架构重??组的拓扑结构，如图２－４所示。??交流母线?直流母线???１?双向?ＡＣ／ＤＣ?丨???——｜ａｃ／ｄｃ｜???１?光伏单元?｜?［ｄｃ／ｄｃ?｜??—??——Ｉ?ＡＣ／ＤＣ?｜?＞?１?光伏单元?｜?１?ＤＣ／ＤＣ?｜?＾—??——｜?ＡＣ／ＤＣ?１?＞?１?光伏单元?｜?１?ＤＣ／ＤＣ?｜?＾—??—］ＡＣ／ＤＣ／ＡＣ］—？?１?风机?｜?１?ＡＣ／ＤＣ?｜?，—??—－｜?ＡＣ／ＤＣＡ（Ｔ［???１?风机?｜?１?ＡＣ／ＤＣ?１?＇—??—｜交流负荷｜?｜直流负荷｜???—＇￣￣｜柴油发电机｜?｜ｌ电池｜￣｜ＤＣ／ＰＣＩ——??图２－４交直流混合微电网拓扑结构??图２－４中，交直流混合微电网中大电网位于交流母线侧，交流母??线和直流母线通过双向ＡＣ／ＤＣ变换器相连。分布式发电单元光伏
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相似日和人工神经网络的风电功率短期预测研究[J]. 栾毅,杨永强,剡文林. 能源与环保. 2018(10)
[2]基于TVAC-PSO算法的可重构微电网优化调度方案[J]. 吴成明,尚锦萍,吴婷婷,杨逸,张杰. 电力科学与工程. 2018(10)
[3]带改进型MPPT技术的光伏电池MATLAB仿真[J]. 付豪,王泉,屈梦然. 电子科技. 2018(10)
[4]船舶电网故障恢复重构算法研究[J]. 赵猛,侯宏生,刘怡,郑阳,张雨濛. 舰船科学技术. 2018(14)
[5]分布式电源的微电网及脆弱性评估研究[J]. 吕彩艳,程若发,杨宏超,王雪微. 计算机仿真. 2018(05)
[6]基于混沌-RBF神经网络的光伏发电功率超短期预测模型[J]. 王育飞,付玉超,孙路,薛花. 电网技术. 2018(04)
[7]基于逆变型DG控制特性的微电网故障特征分析[J]. 季亮,张海涛,任建铭,杨兴武,陶晓杰. 中国电力. 2017(12)
[8]交直流混合微电网动态架构重组研究[J]. 柴锦,陈阿莲,王瑞琪,王昭鑫,柴东新. 电源学报. 2019(02)
[9]基于故障分量的孤岛微电网保护[J]. 周涵,牟龙华,郭文明. 电工技术学报. 2017(17)
[10]一种新型模块化交直流混合微电网拓扑优化设计及研究[J]. 于芃,张用,孙辉,刘兴华,赵鹏,程艳,孙树敏,李广磊,曲玉瑶,王瑞琪. 电力系统保护与控制. 2017(09)
硕士论文
[1]微电网逆变器控制策略的研究[D]. 李昱瑾.陕西师范大学 2018
[2]启发式算法在配电网络重构中的应用研究[D]. 孔令飞.南昌大学 2016
[3]微电网故障定位与故障恢复策略研究[D]. 何慧云.安徽工程大学 2016
[4]交直流混合微电网动态架构重组研究[D]. 柴锦.山东大学 2016
[5]基于NSGA-Ⅱ算法的含分布式电源配电网优化研究[D]. 国光辉.华中科技大学 2016
[6]光储交直流混合微电网拓扑分析与控制策略研究[D]. 田龙刚.合肥工业大学 2016
[7]交直流混合微电网建模与变流器控制技术研究[D]. 田泼.山东大学 2014
[8]基于蚁群算法含微电网的配电网重构研究[D]. 杨曦.上海交通大学 2014
[9]蓄电池模拟电源充放电系统设计[D]. 肖建中.哈尔滨工业大学 2013
[10]微电网紧急控制研究[D]. 兴胜利.浙江大学 2013
本文编号：3626514
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3626514.html
