基于供电可靠性分析的微电网优化配置研究

发布时间：2017-10-31 03:25

  本文关键词：基于供电可靠性分析的微电网优化配置研究

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【摘要】：随着煤炭、石油等化石能源供应问题日益突出,人们对可再生清洁能源的重要性认识不断加强,分布式电源发电方式在世界范围内得到迅速发展。但是大量性能各异的分布式电源接入配电网,由于其控制复杂且难以管理,将对配电网的安全稳定造成很大的冲击。另一方面,随着社会经济的快速发展,电力消费值不断增加,人们对电能质量与配电网供电可靠性要求也越来越高。配电系统作为电力系统的终端环节,与电力用户直接相连。在我国由配电网系统引起的停电事故占全部停电事故的80%左右,配电系统的供电可靠性直接关系到工、农业的生产质量以及人民的生活水平,是电力系统可靠性分析研究的重要组成部分。本文将以配电网的供电可靠性为基础来研究微电网的优化配置问题。微电网可作为一个独立的自治可控系统,既可并网运行,亦可孤岛运行,能有效改善分布式电源发电与配电网间的关系,能极大程度提高负荷的供电可靠性。微电网的优化配置直接关系到配电网的安全及经济运行,传统的优化配置方法主要采用多目标计算进行求解,本文提出一种以提高配电网供电可靠性为目标的多阶段决策的微电网优化配置方法,较之传统方法更加简化,有效避免了耗时过长、难以求解的缺点。首先根据故障遍历影响矩阵,对系统进行可靠性评估,找出可靠性不满足要求的负荷节点;其次针对搜索到的可靠性较为薄弱的负荷节点,利用节点邻接矩阵确定微电网的位置以及数目;然后考虑DG-BA组合互补单元作为微电源,以电压偏移、网络损耗以及停电损失最小为目标函数,并利用具有全局搜索能力的和声算法进行求解,确定微电源在所有微电网中的位置和容量。为了提高算法的稳定性及改善算法跳出局部最优能力,融入遗传算法的选择、交叉、变异操作对和声算法初始解的形成进行改进,并采用动态和声记忆库的选择概率和扰动概率,随迭代次数的增加而变化,且基于拥挤度距离选取和声记忆库内的解。以IEEE RBTS-BUS 6作为算例的仿真结果验证了本文方法的有效性与合理性。
【关键词】：微电网 供电可靠性 多阶段决策 和声算法 优化配置
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 研究背景与意义11-14
• 1.1.1 能源问题11-12
• 1.1.2 分布式发电与微电网12-14
• 1.2 国内外研究现状14-16
• 1.2.1 国内外微电网研究动态14-15
• 1.2.2 微电网优化配置研究进展及存在问题15-16
• 1.3 本文研究主要内容16-17
• 第二章 微电网技术及其对配电网的影响17-27
• 2.1 微电网的概念与结构17-18
• 2.2 微电网设备模型18-24
• 2.2.1 风力发电18-20
• 2.2.2 光伏发电20-22
• 2.2.3 蓄电池储能22-23
• 2.2.4 DG-BA组合发电23-24
• 2.3 微电网接入对配电网的影响24-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 和声搜索算法27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 标准和声搜索算法27-31
• 3.2.1 标准和声搜索算法基本原理27-28
• 3.2.2 标准和声搜索算法基本操作28-31
• 3.3 改进和声搜索算法31-35
• 3.3.1 和声算法改进思路31-32
• 3.3.2 改进和声算法的操作步骤32-35
• 3.4 改进和声算法性能测试35-38
• 3.4.1 标准测试函数35-36
• 3.4.2 测试结果与分析36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 配电网的供电可靠性评估分析39-49
• 4.1 配电网的可靠性指标体系39-40
• 4.2 故障遍历影响矩阵40-44
• 4.2.1 区域网络图40-41
• 4.2.2 负荷故障分类41-42
• 4.2.3 故障遍历影响矩阵的生成42-44
• 4.3 算例分析44-48
• 4.3.1 可靠性评估数据44-46
• 4.3.2 评估结果分析46-48
• 4.4 本章小结48-49
• 第五章 基于供电可靠性分析的微电网优化配置49-63
• 5.1 引言49-50
• 5.2 含微电网的配电网可靠性评估50
• 5.3 微电网数目确定研究方法50-52
• 5.3.1 节点邻接矩阵50-51
• 5.3.2 节点合并51-52
• 5.4 DG-BA组合电源的优化配置52-57
• 5.4.1 含DG-BA组合电源的配电网潮流计算52-54
• 5.4.2 DG优化配置54-56
• 5.4.3 BA优化配置56-57
• 5.5 算例分析57-61
• 5.6 本章小结61-63
• 总结与展望63-65
• 总结63-64
• 展望64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70-71
• 附录A（攻读学位期间发表论文目录）71-72
• 附录B IEEE RBTS-BUS6配电系统参数72-73

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本文编号：1120608