交直流混合微电网多目标优化运行研究

发布时间：2020-06-26 17:43

【摘要】：随着直流分布式电源和直流负荷的日益增多,人们开始思考建立直流电网。依托传统微电网,交直流混合微电网应运而生。交直流混合微电网不但能够有效削减发用电装置中的变流环节,而且有助于降低分布式电源的不可控性和不稳定性。因此,对交直流混合微电网进行研究兼具理论与实际价值。围绕含多种类型微电源的微电网,本文开展多目标优化运行研究,主要工作如下:(1)首先对能够减少换流器损耗的微电网结构进行分析。其次探究风力发电、光伏发电以及冷热电联供系统的发电原理和数学模型。针对储能电池具有寿命短、成本高的特点,利用雨流计数法统计蓄电池的放电深度,进而计算其寿命损耗。此外,考虑到电动汽车的普及,还建立了电动汽车的随机充电模型,模拟其充电起始与结束时间、行驶里程和充电负荷。最后阐述可转移负荷在需求侧响应中的应用。(2)针对多目标优化问题的建模与求解。首先提出孤网与并网运行模式下的优化目标及约束条件,并制定相应的分时调度策略。其次分析遗传算法原理,并比较两种改进型遗传算法。最后利用标准测试函数验证改进型非支配排序遗传算法(NSGA-II)在求解多目标优化问题时的有效性。(3)在考虑分时电价和所提调度策略的基础上,采用NSGA-II算法对微电网模型进行求解,根据仿真结果计算不同优化情况下的各微源输出功率、与大电网的交换功率,以及涵盖损耗、运行和购售电等因素的成本概况。结果表明,微电网的综合效益与其运行方式有关;与单目标优化相比,在兼顾微电网的经济性和运行约束方面,多目标优化更具优势;当电动汽车作为一种可转移负荷参与调度时,能够提高微电网/用户的整体经济性。
【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】：TM732
【图文】：

风力机,发电量,风速,风能

三者的关系如下所述。的位置对风能的捕获起到决定性的作用，海岸线、山的风力条件。考虑到未来的规划，风电机组常常建立可以用来衡量风能质量，风速的分布一般服从典型概率密度函数可分别由公式（2.1）和（2.2）表示为：( ) 1 exp( ( ) )mtF tθ= ( )1expm mm t tf tθ θ θ = 函数的特征值；m为形状因子或者 Weibull形状参数。机发出的功率近似为风速的强非线性函数，图 2.2 所示力机的功率曲线。尽管曲线在高风速部分的分布不同，

放电深度,雨流计数法,循环周期,半周期

时间 /h图 2.6 雨流计数法在统计循环周期和计算放电深度中的应用.6 Application of rain flow counting method in counting cycle and calculating the d可以得到全周期循环和半周期循环的数量、起始时间、放电深度 2.1所示。表 2.1不同循环周期所对应的放电深度Tab. 2.1 The corresponding discharge depth of different cycle periods1 2 3 4 5 6 A-B-b-F B-C C-D-d-b D-E-d F-G-g-I-i-K G-H-g 半周期半周期半周期全周期半周期全周期 0.4 0.4 0.4 0.1 0.6 0.2 电池的放电深度后，我们可以利用公式（2.7）计算循环寿命，蓄，其所对应的循环寿命越短[41]。蓄电池的 Li与 DOD的关系如下3278512823141225112432= + +iiiiiL DODDODDODDODDi为蓄电池第 i个全周期或半周期的放电深度；Li为第 i个放电深

【参考文献】