數(shù)?；旌现鲃?dòng)配電網(wǎng)的能量?jī)?yōu)化管理與電池經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià).pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的枯竭，以微網(wǎng)為載體的可再生能源發(fā)電系統(tǒng)由于其靈活、分散、小型、靠近用戶和使用清潔能源等特點(diǎn)得到了快速發(fā)展。儲(chǔ)能系統(tǒng)接入微網(wǎng)，不僅可以平抑可再生能源出力的波動(dòng)，提高電能質(zhì)量，還能通過(guò)適時(shí)吸收和釋放功率，移峰填谷，改善電網(wǎng)性能，降低用戶的購(gòu)電成本。合理地進(jìn)行儲(chǔ)能電池的選型與充放電控制，對(duì)提升微網(wǎng)運(yùn)行效率，降低微網(wǎng)運(yùn)行成本，起著關(guān)鍵作用。
　　本文研究了一種基于模型預(yù)測(cè)控制的微網(wǎng)能量管理優(yōu)化策略，以北京交通大學(xué)電氣樓配網(wǎng)為

2、研究對(duì)象，搭建了主動(dòng)配電網(wǎng)半實(shí)物半數(shù)字仿真平臺(tái)，使用電池模型搭建虛擬的儲(chǔ)能系統(tǒng)，以微網(wǎng)的月運(yùn)行成本最小為目標(biāo)，進(jìn)行能量管理運(yùn)行模式和儲(chǔ)能配置方式的選擇。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)研究并建立了鋰離子電池和鉛酸電池的等效電路模型。使用循環(huán)次數(shù)等效方法評(píng)估電池的性能衰減，并對(duì)模型的動(dòng)態(tài)特性和循環(huán)性能衰減進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果驗(yàn)證了模型的精確度及性能衰減指標(biāo)的正確性。然后，考慮電池運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際衰減，建立了儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本函數(shù)，用于

3、儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。
　　(2)研究了一種基于模型預(yù)測(cè)控制，按最大需量計(jì)費(fèi)的微網(wǎng)能量管理優(yōu)化策略，考慮微網(wǎng)中的負(fù)荷需求、各分布式電源的運(yùn)行成本和約束、儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率和電量約束等條件，以運(yùn)行成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，使用混合整數(shù)線性規(guī)劃模型滾動(dòng)求最優(yōu)解。根據(jù)得到的最優(yōu)解對(duì)微網(wǎng)中的負(fù)荷、儲(chǔ)能、分布式發(fā)電單元進(jìn)行優(yōu)化控制，從而有效提高配網(wǎng)的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。
　　(3)使用Matlab/Simulink和Labview軟件搭建主

4、動(dòng)配電網(wǎng)半實(shí)物半數(shù)字仿真平臺(tái)，該平臺(tái)融合虛擬的儲(chǔ)能系統(tǒng)、能量管理算法計(jì)算模塊、氣象數(shù)據(jù)采集模塊、配網(wǎng)功率數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控等模塊，用于能量管理策略的驗(yàn)證和儲(chǔ)能系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)估。
　　(4)基于搭建的半實(shí)物半數(shù)字平臺(tái)，使用前文研究的儲(chǔ)能電池模型及成本函數(shù)、能量管理優(yōu)化策略，基于北京交通大學(xué)電氣樓主動(dòng)配電網(wǎng)的真實(shí)環(huán)境和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行算例驗(yàn)證。計(jì)算結(jié)果表明，本文研究的能量管理優(yōu)化算法能夠根據(jù)負(fù)荷需求、可再生能源出力、實(shí)時(shí)電價(jià)以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余

5、容量實(shí)時(shí)求解得到儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化的充放電控制策略，有效的降低了微網(wǎng)運(yùn)行成本。
　　(5)通過(guò)對(duì)微網(wǎng)運(yùn)行成本和儲(chǔ)能系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析，得到了最佳的“電池類型—能量管理運(yùn)行模式”組合方式。計(jì)算結(jié)果表明，在微網(wǎng)儲(chǔ)能領(lǐng)域，鉛酸電池比鋰離子電池具有更好的經(jīng)濟(jì)性。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是搭建了半實(shí)物半數(shù)字的主動(dòng)配電網(wǎng)實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，能夠模擬不同主動(dòng)配電網(wǎng)的“能量管理策略—儲(chǔ)能電池”組合方式，通過(guò)比較不同組合下的微網(wǎng)總運(yùn)行成本，得出最優(yōu)方案，指導(dǎo)