多微网接入配网环境下的协调优化与控制

发布时间：2020-09-09 21:02

　　随着接入配电网中微网数目的增加,多微网接入配网后其优化与控制所面临的问题将日益突出。这些数目众多的微网可在物理上和逻辑上构成一个多微网系统,而系统呈现出与传统配电网不同的特性,如其打破了垄断式配网营销模式,改变了配网内潮流的流动方向,削弱了配网全局调度管控能力等。为了减轻配网的全局管控难度、提高多微网系统的运行水平及可再生能源的消纳能力,本文研究了多微网接入配网环境下的优化与控制策略,以期促进配网和多微网系统的健康发展。首先,考虑到可再生能源接入微网的功率频繁波动度,设计了多微网双层控制体系。所设计控制体系的上层控制负责在长时间尺度内优化多微网的负荷分配,而其下层控制则负责短时间尺度内在保证多微网的功率实时平衡的同时实现对上层计划功率的快速追踪。该控制体系在提高多微网系统运行经济性的同时保证了控制系统的鲁棒性。其次,根据微网与配网交易的价格机制设计了一种多微网系统的交易策略并提出了适用于多微网运行的优化模型。考虑到微网对储能设备—蓄电池的要求,提出利用蓄电池放电惩罚函数模拟蓄电池发电成本,并将此成本作为优化目标函数中一部分。利用所设计的放电惩罚函数进行优化可使电池根据自身的SOC值动态调整充放电策略,实现蓄电池的最优化运行。再次,在多微网上层控制系统中,针对集中式优化方法不利于保护各市场参与主体的隐私、对通信系统构建要求高及控制系统鲁棒性差等缺点,设计了基于交替乘子法(Alteranting Direction Multiplier Method,ADMM)的分布式优化算法。通过分析配网中各节点间的耦合关系建立了多微网系统的分散式优化模型,利用消除区域协调变量的方式改进ADMM算法,并利用改进的算法求解多微网系统的分散式优化模型。通过仿真分析,验证了所提出方法的准确性和有效性。最后,在微网的下层控制中,亦针对集中式控制的缺点设计了微网分布式自治控制方案。在所设计的控制方案中,各微源在与相邻微源交互必要信息的基础上,基于有限时间控制方法实现机组功率在最优运行点邻域内的动态调整。仿真分析表明,所提出的微网分布式自治控制方案在去中心化的同时保证了微网的经济运行能力。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM73
【部分图文】：

结构图,微网,并联型,结构图

因此将并联型多微网系统选为研究对象，其结构图如图2-1 所示。微源1 微源i 微源n 微源1微源1微源m微源i微源l… …… … … … …1PCC PCCiPCCn配电网微网1 微网i 微网n多微网系统PCC图 2-1 并联型多微网结构图虽然多微网系统是由多个微网以串并联形式构成，但并非所有地理位置邻近的微网都能够通过互利合作组成多微网系统，多微网系统的构成由以下

分层控制,微网,发电成本,体系

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文率交换计划值和微源输出功率计划值下发至相应的下层控制器中。各微源的下层控制器通过分布式协调控制的方法动态调整各微源出力以在消除微网实时交换功率和计划交换功率的偏差的同时实现微源的最优化功率追踪。下层分布式协调控制方法将在第四章中介绍。微源1运行工况及备多微网并网点

微网,交易电价

图 2-4 各微网交易电价图多微网系统中包括 m 个微网，对微网 MGi而言，其运行成：( ) ( )ii i i ij jj Mf f P∈P = ∑—微网 MGi的 DG 和储能装置的集合。(2-1)所示，在微网存在电量缺额的情况下，为达到自身于从配电网购电微网更倾向于从其他微网手中购电。同理盈余时，微网则优先向其他微网售电。网 MGi内分布式电源所发功率难以满足负荷需求时，微网式下，其所获效益可被表示为：( ) ( ) ( )i ii i i i i i i ik jk M j MB U f MCP L P∈ ∈ = × ∑ ∑ P L P ( )iL ——负荷的利用收益，本文忽略负荷的灵活性，可认为常数；

【参考文献】