基于储能系统的综合能源分布式优化控制

发布时间：2022-10-19 13:08

　　随着“能源改革”的不断推进,针对可再生能源消纳能力的问题,提出了一套基于储能系统的综合能源优化控制策略。本文主要工作如下:（1）研究总结综合能源的典型设备及网络模型,阐明储能控制基础。设备模型主要包括光伏发电模型、风机发电模型、储电系统模型、储热系统模型、燃气轮机模型、P2G设备模型等,网络模型则主要研究了电网模型以及气网模型。在了解设备及网络模型的基础上,针对如何提高综合能源系统面对能量波动时的快速响应能力,对采用下垂控制模式的储能在综合能源系统中的调节能力进行研究。（2）在综合能源系统模型研究的基础上,研究了系统运行无差调节的方法。针对当前分布式发电趋势,提出了一种综合能源系统的风险管控策略,这一控制策略以综合能源系统中的各种储能系统为基础,以储能系统提供能源支撑为前提,主要研究分布式系统的处理分配问题,核心为一致性算法,在一致性算法基础上,对所提出的策略进行了改进。改进主要涉及两个方面,其一是基于等微增率的运行优化及节点上下限等特殊情况的处理;其二是将邻接线路的风险指标纳入算法的考虑范围,使系统在应用本算法运行的过程中,能够兼顾安全性与经济性原则,并可根据具体情况的不同,实时调整... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 综合能源系统储能应用研究现状
    1.3 综合能源系统运行优化研究现状
        1.3.1 一致性算法理论研究现状
        1.3.2 一致性算法应用研究现状
    1.4 本文重点与章节安排
2 基于储能的综合能源系统模型研究
    2.1 引言
    2.2 综合能源系统典型设备模型
        2.2.1 光伏模型
        2.2.2 风机模型
        2.2.3 燃气轮机模型
        2.2.4 储电系统模型
        2.2.5 储热系统模型
        2.2.6 P2G设备模型
    2.3 综合能源系统中电力网络模型
    2.4 储能系统的电压频率支撑
        2.4.1 V/f控制
        2.4.2 下垂控制
        2.4.3 虚拟同步机控制
    2.5 本章小结
3 分布式实时优化策略
    3.1 引言
    3.2 一致性算法理论基础
        3.2.1 图论
        3.2.2 一致性算法
    3.3 结合风险管控的实时优化
        3.3.1 线路风险指标
        3.3.2 风险管控和实时优化算法
        3.3.3 考虑通讯延迟的算法改进
    3.4 孤岛运行机制
        3.4.1 平衡节点竞选机制
        3.4.2 孤岛判别机制
    3.5 算例分析
        3.5.1 考虑风险管控的实时优化
        3.5.2 孤岛运行实时优化
        3.5.3 考虑通讯延迟的实时优化
    3.6 本章小结
4 综合能源系统开发与应用
    4.1 引言
    4.2 运行与控制功能模块介绍
        4.2.1 有功功率分配与风险管控
        4.2.2 孤岛运行机制
        4.2.3 远程控制运行参数
    4.3 后台开发与系统架构
        4.3.1 综合能源开发技术路线
        4.3.2 运行控制模块软件架构
        4.3.3 后台开发环境
    4.4 前台开发与界面展示
        4.4.1 前台开发环境
        4.4.2 控制功能界面展示
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来展望
参考文献
附录
    附录1 算法代码
        附录1.1 算法类
        附录1.2 节点控制器
        附录1.3 线路参数类
    附录2 界面代码
        附录2.1 实时优化界面
        附录2.2 历史记录界面
硕士期间所取得的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]区域综合能源系统电/热云储能综合优化配置[J]. 郭亦宗,王楚通,施云辉,郭创新,商佳宜,杨翾.  电网技术. 2020(05)
[2]储能参与电力系统应用研究综述[J]. 王皓,张舒淳,李维展,唐艳勤,高赞斌.  电工技术. 2020(03)
[3]考虑广义储能的综合能源系统典型日优化运行[J]. 马世乾,王旭东,葛贤军,岳阳.  水电能源科学. 2020(01)
[4]储能逆变器虚拟同步发电技术研究[J]. 许泽阳.  电器与能效管理技术. 2019(23)
[5]基于有限时间一致性的微电网分层优化策略[J]. 魏文军,唐彬峰,黄巨龙,高锋阳.  电力系统及其自动化学报. 2020(06)
[6]基于多智能体一致性的微电网无功功率分配方法研究[J]. 王岳,杨国华,董晓宁,邹玙琦,李志明.  电力系统保护与控制. 2019(17)
[7]利用储能系统实现可再生能源微电网灵活安全运行的研究综述[J]. 刘畅,卓建坤,赵东明,李水清,陈景硕,王金星,姚强.  中国电机工程学报. 2020(01)
[8]基于一致性算法的直流微电网多组光储单元分布式控制方法[J]. 杨丘帆,黄煜彬,石梦璇,周建宇,陈霞,文劲宇.  中国电机工程学报. 2020(12)
[9]基于一致性算法的智能电网储能单元分布式调度策略[J]. 胡诗尧,安佳坤,韩璟琳,孙鹏飞,刘雪飞.  沈阳工业大学学报. 2019(04)
[10]基于智能一致性算法的微网功率控制策略研究[J]. 刘子俊,晋龙兴,陈智远,陈永隐.  电力电子技术. 2019(05)

博士论文
[1]能源互联网包容下电动汽车储能及气电互联的市场化设计[D]. 季振亚.东南大学 2018
[2]电/气/热微型能源系统的建模、仿真与能量管理研究[D]. 徐宪东.天津大学 2014

硕士论文
[1]基于一致性算法的独立混合微网分布式分层控制研究[D]. 张忠.东北电力大学 2019
[2]考虑不确定性的综合能源系统日前优化调度研究[D]. 张章煌.浙江大学 2019
[3]基于多智能体一致性协同理论的智能配电网自动发电控制方法[D]. 张泽宇.华南理工大学 2016



本文编号：3693420