配电设备运行状态在线监测及能源优化调度研究

发布时间：2020-06-07 22:17

【摘要】：近年来全球能源危机和环境污染问题日益明显,使得微电网的发展收到人们的广泛关注。微网中的分布式电源大多利用可再生能源发电,能源清洁符合国家可持续发展的战略要求,当前很多分布式电源发电技术已十分成熟,并且正在逐步地商业化,例如风力发电、微型燃气轮机、燃料电池、光伏发电等等。随着微电网技术的逐渐成熟和工程应用实践的不断深入,微电网的调度以及经济运行也日益受到人们的关注,其经济调度问题亟待解决。本文从设备运行状态的在线监测以及能源优化调度两个大方面进行论述。首先基于采集到的分布式能源设备运行时的数据,采用支持向量机聚类算法对其状态进行判定评估,并使用MATLAB与上位机Lab VIEW交互,搭建在线监测系统,完成软件的开发与设计工作,从而可以保证设备处在正常的工作状态下高效的运行。其次,基于数据采集与在线监测的基础上,综合考虑了多种分布式电源的发电原理、出力特性以及环境效益,建立了各种电源的数学模型。利用粒子群算法的寻优特性,在考虑了需求侧的前提下,建立了基于扩展实时电价、用户响应的经济调度模型。同时从实际出发,通过算例验证优化模型及调度方案的可行性,首先进行日前优化调度,以15min为单位,以微电网运行成本最低为目标,应用智能算法进行多目标优化处理。然后是周优化调度策略的研究,选取每个季节的典型周,以一小时为单位,每周分为168个时间段,充分考虑每个季节的不同环境对各个机组的出力影响,以经济最优为基础,给出不同的调度方案。在并网模式下,充分考虑蓄电池的作用,同时合理的向配电网购买电,通过粒子群算法寻出最优解,对各个时段的机组出力情况进行合理分配。将优化调度结果与未优化前进行比较,新的调度策略在不影响用电质量的基础上,经济性更好,结果表明:在实时电价较低时段买电为系统供电,同时为蓄电池储能,在用电高峰期全面利用分布式能源发电,在满足约束条件的情况下接入蓄电池组,可以达到削峰填谷的作用;采用实时电价方案比均价方案经济性更好,增大电价时段的购买比例可以有效的减少购电费用。
【图文】：

超平面,仿真图,核函数

1sgn ,ni i iif x y K x x b 子，iy 是分类函数，取值属于 1,1 。精髓在于核函数的引入，它的作用是把系映射到使其可以线性可分的高维空间类即可。类面——超平面策函数就是起到分类作用的函数，线性就是一条直线，，三维空间里就是一个平个虚拟的界线，界线两边的数据具有相优超平面的构造中，采用适当的核函数以保证计算的复杂度却没有增加，这大有线性核函数、多项式核函数、径向基

示意图,支持向量机,分类结果,超平面

沈阳工业大学硕士学位论文是 MATLAB 仿真出的超平面示意图，其中红色线线上的点即为支持向量，两条线与超平面之间的基础上再对样本数据进一步分类形成。最优分可分样本集设为 , i ix y ， , 1,1i ix R y ，则对应的1 2, ,...nx x x 都落在等宽度的两条虚拟的线上 1i i x b ，即 1 0i iy x b 。利用 MATLAB 实现支持向量机分类的情况，该模实现对数据样本分类并达到模式识别的目的。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM73

【参考文献】