基于多目标的微电网优化控制策略研究

发布时间：2020-07-26 10:37

【摘要】：近年来,能源与环境的关系日渐紧张,污染严重且不可再生的化石能源逐渐被无污染的清洁能源所替代,随着经济发展和科技的进步,传统的发电方式已经不能满足人类在生产生活中兼顾经济性与环保性的要求。微电网系统大量运用清洁能源很大程度上降低了环境污染,为了使微电网系统在较好的状态下运行,微电网中对各个电力单元的优化控制一直以来是科学界的研究热点,本文将针对系统中各个组件优化控制问题进行研究。微电网优化调度是调整分布式电源运行状态使其协同运作、提高其经济性与可靠性。所以对优化调度问题进行研究具有很高工程价值,本文比较详细的介绍了系统中各个出力单元的数学模型与工作特性,在储能装置的控制策略上,采用了模糊控制,最大程度提高储能装置的寿命,提出了以环保性和经济性最大化的目标函数,建立了不同模式下具体的约束条件,制定了系统在不同模式下的控制策略。本文所做主要工作如下:1.建立由太阳能电池、风力电机、燃气轮机、柴油发电机、燃料电池、储能电池组成的微电网模型。阐述各发电单元的运行原理、数学模型以及运行特性,以及各单位运行过程中满足的功率平衡条件,针对不同单元的运行特点,得出各个单元成本函数。2.建立储能单元模型同时,建立其模糊控制策略表,储能单元的实时工作状态与前后时间节点收售电价、电池SOC指数、电网中功率需求实时相关;同时建立了各单元发电成本、环境成本、及微电网运行综合效益最大化的适应度函数,建立了微电网运行时功率平衡约束、分布式发电单元输出的功率约束、微电网和大电网进行功率交换的约束方程。3.提出考虑实时电价情况、系统与大电网间功率交换情况的三种控制策略,采用混沌模拟退火粒子群算法对各个单元组合出力状态进行寻优,比较仿真结果可见控制策略三所取得的优化效果更佳,观察蓄电池出力情况及算法收敛情况,证明了控制策略及算法优化的可行性。4.采用自回归滑动平均模型描述不可控微电源波动,采用拉丁超立方抽样进行场景生成,采用欧式距离进行场景削减来描述各个单元的不确定性,并在并网模式中与不同控制策略下进行仿真,得出控制策略三应对随机波动能力较强。
【学位授予单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM727
【图文】：

太阳能电池,仿真模型

图 2-4 太阳能电池的仿真模型在图 2-4 中我们封装了太阳能电池模型，输入实际的温度与面积,通过一例信号发生器模拟光照强度，得出太阳能电池工作的特性曲线图，针对上构，在 simulink 中通过改变外界温度、光照强度对太阳能发电输出特性进

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模糊控制工程

输入变量,隶属度函数

输入变量的隶属度函数

【参考文献】