分布式电源的电网负荷预测和优化调度研究

发布时间：2017-03-23 03:11

  本文关键词：分布式电源的电网负荷预测和优化调度研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在能源危机、环境保护和用电的大幅增长等多方面的压力下,新能源的开发利用受到各国日益重视。随着机械制造业、微电子技术、计算机及控制技术的迅速发展,以风力发电、太阳能发电等为核心的分布式电源有可能成为传统电网的有效补充。近年来,这一技术在国内、外受到了广泛的重视,其应用技术有较快发展。论文简单综述了国内、外的最新研究成果,同时指出存在的问题及今后发展趋势；针对实际问题和发展趋势展开了探索研究。主要内容大致分为如下部分：针对现有分布式电源系统中电源形式种类多,数学模型表述不全面问题,对系统组成及各类电源的数学模型做了探讨,并以此作为硬件操控设计的基础,给出了分布式电源的供配电网架构设计。通常分布式电源的电网容量相对较小,配电网中用户负荷种类多,用电随机性高、负荷波动大,无功功率变化明显,故此,先就负荷预测及跟踪理论做了探讨。根据分布式电源系统中各参量变化的非线性特点,提出了以非线性规划求解的神经网络预测控制的先进策略结合预测的多模型平滑切换控制方法。该方法为实现供电电源和用户负荷平稳过渡,达到好的供电品质及良好的经济效益提供了理论依据。针对分布式发电这类新能源发电过程具有随机性和波动性、不能直接提供稳定的有功和无功功率的问题,做了分析。指出这将对分布式电源的局部电网无功功率的平衡形成挑战,实用的调度方案必须兼顾该问题,要给出好的无功补偿调度方式。本文针对分布式电源的配电网系统,如何实现对电源供电功率、用户负荷的有效预测、如何选用优化策略优化及计算、最后实现优化调度等问题做了探索研究。论文对给出的理论、策略做了仿真实验,仿真结果证明了给出的策略和方法的有效性。以满足功率平衡为前提,提出了一个优化目标函数。根据此指标函数,建立了电网的五种工作模式,并设计了不同模式之间的切换准则,使得分布式电源发出的电能尽可能得到合理分配应用,实现电网的优化调度。而后论文通过一个电网实例,用MATLAB工具做系统优化跟踪调度仿真论证。实验结果证明,预测控制策略具有好的跟踪能力,用该优化调度策略做调度控制误差小、精度高,所以具有一定的应用参考价值。论文最后对研究工作做了总结并给出了展望。
【关键词】：分布式电源 负荷预测 无功补偿 RBF神经网络 优化调度
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM715;TM73;TP183
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外分布式电源电网负荷跟踪及预测研究现状12-14
• 1.3 本文研究内容及主要工作14-16
• 1.4 本章小结16-17
• 第二章 分布式电源的配电网系统架构设计及优控策略规划17-27
• 2.1 几种典型的分布式电源17-23
• 2.1.1 风力发电电源17-19
• 2.1.2 光伏电源19-21
• 2.1.3 能量储存环节与并网方式21-23
• 2.2 分布式电源的局部电网架构设计及调控系统框图23-24
• 2.3 分布式电源的配电网优化调度基本策略24-25
• 2.4 配电网优化调度系统的数据采集与优化系统模块设计25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第三章 基于RBF神经网络方法负荷预测27-37
• 3.1 基于RBF神经网络负荷预测方法28-32
• 3.1.1 输入变量选择及预处理28-29
• 3.1.2 基于RBF神经网络负荷预测模型29-32
• 3.2 负荷预测仿真实例分析32-35
• 3.2.1 仿真实验步骤32-33
• 3.2.2 预测结果分析33-35
• 3.3 本章小结35-37
• 第四章 分布式电源电网的优化调度策略37-52
• 4.1 区域分布式电源电网系统优化调度策略37-45
• 4.1.2 优化调度总体思路37-40
• 4.1.3 优化调度控制策略40-44
• 4.1.4 多时间尺度优化调度与无功补偿44-45
• 4.2 分布式电源区域电网调度控制结构45-46
• 4.3 分布式电源的配电网优化调度仿真实例46-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第五章 总结与展望52-54
• 5.1 总结52-53
• 5.2 展望53-54
• 参考文献54-57

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