作者:
杨洋
关键词:
微电网 ； 分布式电源 ； 能量管理 ； 小生境免疫算法 ； 潮流计算
摘要:
当今在国际社会中,人们对于环境监管的要求日渐严格,这使得如何才能更好的应用绿色能源成为了世界各国关注的焦点。在国内,近年来发生的大面积冰冻灾害与频繁的地震灾害,使广大受灾地区的供电线路中断,造成了极大的损失。 在这样的大环境下,大电网与分布式发电相结合的供电方式己被认为是能够减少投资,降低能耗,提高电力系统可靠性和灵活性的主要手段。但是分布式发电仍存在很多缺点,如发电功率小、单机接入成本高、运行控制困难等。 为克服分布式发电的缺陷,解决大电网与分布式电源之间的矛盾,微型电网的概念应运而生。微电网在遭遇事故时能提高整个电网的鲁棒性和应急能力,还能为用户提供满意的电能质量。 微电网有并网运行和孤岛运行两种模式,本文将在这两种模式下探讨微电网应该实现的控制目标,并深入研究分布式电源的联合控制管理,以实现该目标。本文主要开展了以下几点工作: 1)根据现有的分布式电源(光伏电池、蓄电池、燃料电池、风力发电机、微型燃气轮机)的单个发电控制策略,总结出其发电的外特性。在此基础上加以修改和近似,处理成潮流计算中对应的三种节点。 2)根据CIGRE C6.04.02工作组给出的基准系统,建立一个适合本文研究的8节点微电网系统,其线路参数及负荷、电源容量均参考相关成熟文献。 3)应用Matlab编程语言,在Matpower工具包的开放代码基础上,结合小生境免疫优化算法加以修改,实现以潮流运算为目标函数、以分布式电源发电状态为控制变量,最终搜索到某一目标下的最优解。 4)在微电网两种运行状态下,以网损最小、电能质量最优等要求为目标,分别求解了能量管理的策略,并加以分析。 5)以IEEE30节点改编的电网为例,分析了微电网与主网交换能量后对主网带来的影响,并推算出接入主网的穿透极限。随后以东营电网为例,深入分析了风力发电接入后的影响。
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