微電網(wǎng)電源容量優(yōu)化配置與最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的模型和算法研究.pdf

1、隨著全球能源和環(huán)境問題日益突出,以風(fēng)能、太陽能為代表的新能源的開發(fā)和利用越來越受到關(guān)注。然而,風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電出力具有隨機(jī)性和間歇性等特點(diǎn),大規(guī)模接入后容易對(duì)電網(wǎng)造成較大的擾動(dòng)。微電網(wǎng)作為單一可控的單元,方便了多種分布式電源的接入和管理,以其靈活、智能控制的特點(diǎn)為新能源的開發(fā)和利用提供了一種良好的途徑。微電網(wǎng)電源容量優(yōu)化配置是微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的重要工作,對(duì)提高系統(tǒng)供電可靠性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性具有重要意義;而微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析是保證微

2、電網(wǎng)安全、可靠性、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保障。本文受國家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目“間歇式可再生能源海島電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)研究及工程示范”的資助,對(duì)微電網(wǎng)電源容量優(yōu)化配置、安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及電價(jià)優(yōu)化等問題開展了一系列的研究工作。
　　計(jì)及環(huán)保成本、棄風(fēng)懲罰費(fèi)用以及儲(chǔ)能設(shè)備壽命和可靠性等因素,分別以總成本最小和棄風(fēng)懲罰費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù),建立了孤立微電網(wǎng)電源容量多目標(biāo)優(yōu)化配置模型。采用自適應(yīng)遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解,并進(jìn)一步分析了棄風(fēng)懲罰費(fèi)用和可靠性約束對(duì)孤立風(fēng)/

3、儲(chǔ)/微燃機(jī)微電網(wǎng)電源容量優(yōu)化配置結(jié)果的影響。算例分析表明:棄風(fēng)懲罰費(fèi)用對(duì)微電網(wǎng)電源容量優(yōu)化配置結(jié)果具有較大影響,在實(shí)際微電網(wǎng)規(guī)劃中需考慮棄風(fēng)懲罰費(fèi)用的影響;在進(jìn)行微電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),還需考慮可靠性約束的影響,根據(jù)用戶對(duì)可靠性的要求,在可靠性和投資間進(jìn)行權(quán)衡。
　　以孤立型微電網(wǎng)和并網(wǎng)型微電網(wǎng)為研究對(duì)象,研究了鉛酸蓄電池充放電深度和次數(shù)對(duì)其壽命的影響并折算為經(jīng)濟(jì)成本;針對(duì)風(fēng)電機(jī)組出力間歇性對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行備用的影響,采用概率約束反映旋轉(zhuǎn)備用配置

4、的置信水平,分別建立了孤立微電網(wǎng)和并網(wǎng)微電網(wǎng)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型。選用粒子群算法對(duì)模型進(jìn)行求解,為提高算法迭代過程中可行解的產(chǎn)生效率,提出了一種啟發(fā)式的常規(guī)機(jī)組出力和儲(chǔ)能充放電調(diào)整策略。分別以孤立微電網(wǎng)和并網(wǎng)微電網(wǎng)為例進(jìn)行算例分析,驗(yàn)證了所提模型和算法的正確性和有效性,并進(jìn)一步討論了鉛酸蓄電池壽命損耗成本、旋轉(zhuǎn)備用配置、電源出力調(diào)整策略等對(duì)最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行計(jì)劃的影響。
　　研究用戶對(duì)分時(shí)電價(jià)的響應(yīng)特性,基于消費(fèi)者心理學(xué)原理建立用戶負(fù)荷對(duì)分