计及需求响应及运行策略的配电网广义电源优化配置

发布时间：2017-09-23 05:25

  本文关键词：计及需求响应及运行策略的配电网广义电源优化配置

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【摘要】：在日益严峻的能源形势和环境压力下,世界各国均把进一步开发利用清洁能源作为未来的能源发展战略,加快能源结构由化石能源为主向清洁能源为主的根本转变。针对分布式电源(Distributed Generation, DG),特别是以分布式风电(Distributed Wind Generation, DWG)和光伏发电(Photovoltaic, PV)为典型代表的间歇性分布式电源在配电网中渗透率逐步提高,DG和无功补偿装置分开规划的研究现状,有必要研究考虑DG出力不确定性和系统运行控制策略的配电网有功、无功资源的联合优化配置,实现配电网经济安全运行。本文主要工作如下：首先,以配电网的经济效益与运行效率协同优化为目标,构建了配电网广义电源联合优化配置双层规划模型。上层模型以配电公司净收益最大为目标函数,下层模型考虑可控DG和电容器参与日前调度,以系统网损和电压偏移的综合指标最优为目标函数。其次,针对下层规划中各种有功、无功电源的协调运行,提出一种有功-无功协调优化调度策略。基于电力市场环境下用户对分时电价(Time of Use,TOU)的响应行为,重点研究了配电网有功-无功协调静态和动态优化方法,并提出一种自适应无功控制策略对DG的无功出力进行控制。而后,针对配电网广义电源优化配置模型的多维度、非线性等特点,本文利用带精英策略的遗传算法对模型进行求解。在保证模型精度的前提下为实现模型的高效求解,上下层规划的染色体均采用混合编码方式,并设计了双层规划求解流程,使算法对本文所提模型更具有针对性。最后,选取IEEE33节点配电系统作为算例,分别从规划对象、规划方法、电价策略、无功控制策略四个方面构建不同的场景进行分析。结果表明,采用双层规划方法对广义电源进行联合规划时,由于下层模型中考虑了微型燃气轮机(Micro-turbine, MT)和电容器等可控设备的实际出力情况,使得广义电源的配置方案更加合理。此外,计及电力市场环境下的分时电价对用户负荷的影响,采用本文提出的MT经济调度策略和DG自适应无功控制策略,进一步完善有功-无功日前调度计划,使得配电网运行经济性和安全性均得到改善。
【关键词】：配电网 广义电源 优化配置 带精英策略的遗传算法
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 配电网分布式电源选址定容研究11-12
• 1.2.2 配电网无功补偿优化配置研究12-14
• 1.2.3 配电网有功-无功综合优化研究14-15
• 1.2.4 需求响应研究15-16
• 1.3 本文的主要工作16-18
• 第2章 广义电源优化配置模型18-25
• 2.1 层规划模型概述18-19
• 2.2 上层规划模型19-22
• 2.2.1 目标函数19-21
• 2.2.2 约束条件21-22
• 2.3 下层规划模型22-24
• 2.3.1 目标函数22-23
• 2.3.2 约束条件23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 有功-无功协调优化调度策略25-36
• 3.1 总体思路25-27
• 3.2 用户响应负荷曲线27-28
• 3.3 有功-无功协调静态优化28-29
• 3.4 有功-无功协调动态优化29-31
• 3.4.1 电容器投切容量时序分段29-30
• 3.4.2 电容器投切容量分段融合30-31
• 3.4.3 可控DG日前有功出力计划31
• 3.5 DG自适应无功控制31-34
• 3.5.1 DG无功出力极限分析32-33
• 3.5.2 DG自适应无功控制策略33-34
• 3.6 本章小结34-36
• 第4章 求解算法36-40
• 4.1 带精英策略的遗传算法36-37
• 4.2 控制变量的编码方式37-38
• 4.2.1 上层规划编码37
• 4.2.2 下层规划编码37-38
• 4.3 双层规划求解流程38-39
• 4.4 本章小结39-40
• 第5章 算例分析40-51
• 5.1 算例描述40-42
• 5.2 结果分析42-50
• 5.2.1 分开规划与联合规划对比分析42-44
• 5.2.2 单层规划与双层规划对比分析44-46
• 5.2.3 电价策略影响分析46-48
• 5.2.4 无功控制策略影响分析48-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 参考文献53-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-59
• 致谢59

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本文编号：903455