直流配网能量管理与优化运行研究

发布时间：2017-09-24 11:18

  本文关键词：直流配网能量管理与优化运行研究

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【摘要】：直流配网具有可控性好、损耗低、电能质量高、输电容量大等特点,并且非常适宜于分布式电源的多点接入,因此在近年来受到越来越广泛的关注和研究,是配电系统发展的新方向。合理有效的能量管理与优化运行技术能显著提高直流配网的经济性和实用性,并进而推动直流配网的发展,因此是直流配网发展过程中面临的关键问题之一。本文以直流配网为研究对象,以其能量管理与优化运行技术为主要研究内容：首先,介绍了直流配网的发展现状和应用前景,分析了直流配网运行控制技术及潮流计算方法,并提出了基于多代理技术的直流配网能量管理系统架构。然后,在确定直流配网主要单元稳态模型的基础上建立了兼顾经济成本、环保成本和网损成本的直流配网经济优化运行模型,提出了相应的优化调度策略,并结合具体算例,利用基于模拟退火的改进粒子群算法对模型进行了求解,优化结果实现了直流配网的经济运行,验证了所提经济优化运行模型及策略的正确性和有效性。最后,为了降低可再生能源发电不确定性对直流配网的影响,提高直流配网接纳可再生能源的能力,在短期与超短期功率预测的基础上建立了多时间尺度下的直流配网经济优化运行模型,该模型将直流配网的优化调度分为日前计划和实时调度两个阶段,通过两个阶段的协调优化来降低因可再生能源不确定性导致的优化调度偏差,进而实现直流配网的安全可靠经济运行,结合具体算例对该模型进行了求解,优化结果显示该模型能够降低系统实际运行时的功率波动并保证系统的经济运行,验证了多时间尺度经济优化运行模型的合理性和有效性。
【关键词】：直流配网 能量管理 优化运行 粒子群算法
【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
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-18
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 直流配网研究概况10-14
• 1.2.1 直流配网简介10-13
• 1.2.2 国外研究现状13-14
• 1.2.3 国内研究概况14
• 1.3 直流配网的能量优化管理14-17
• 1.3.1 经济优化运行15-16
• 1.3.2 能量管理16-17
• 1.4 本文主要研究工作17-18
• 第2章 直流配网的运行控制与能量管理18-34
• 2.1 直流配网的结构18-23
• 2.1.1 直流配网拓扑结构18-20
• 2.1.2 直流电压等级20-21
• 2.1.3 直流配网关键设备21-23
• 2.2 直流配网的运行控制23-27
• 2.2.1 直流配网系统调度级控制24
• 2.2.2 多源(换流站)协调控制24-26
• 2.2.3 电力电子变换器的基本控制26-27
• 2.3 直流配网潮流计算27-30
• 2.3.1 直流配网潮流方程27-28
• 2.3.2 直流配网潮流方程的求解28-29
• 2.3.3 潮流计算中分布式电源的处理方法29-30
• 2.4 直流配网能量管理方案初步研究30-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第3章 直流配网经济优化运行研究34-54
• 3.1 直流配网主要单元的稳态模型34-40
• 3.1.1 光伏发电系统34-35
• 3.1.2 风力发电系统35-36
• 3.1.3 微型燃气轮机36-38
• 3.1.4 燃料电池38-39
• 3.1.5 蓄电池储能模型39-40
• 3.1.6 换流器稳态模型40
• 3.2 直流配网经济优化运行模型40-42
• 3.2.1 目标函数41
• 3.2.2 约束条件41-42
• 3.3 直流配网优化调度策略42-43
• 3.4 优化算法43-47
• 3.4.1 粒子群算法43-45
• 3.4.2 粒子群算法的实现45-47
• 3.5 算例分析47-52
• 3.5.1 模型数据47-50
• 3.5.2 结果与分析50-52
• 3.6 本章小结52-54
• 第4章 基于多时间尺度的直流配网经济优化运行54-64
• 4.1 多时间尺度协调控制策略54-55
• 4.2 实时调度55-56
• 4.3 多时间尺度优化调度模型56-59
• 4.4 算例分析59-63
• 4.4.1 模型数据59-60
• 4.4.2 结果与分析60-63
• 4.5 本章小结63-64
• 第5章 总结与展望64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果69-70
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作70-71
• 致谢71

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本文编号：911099