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新能源技术与微电网能量管理算法研究

刘海龙  
【摘要】:近几年,随着能源危机和环境污染问题给人类社会的发展造成巨大的影响,已经有越来越多的国家将目光转向新能源。在大规模新能源发电并网运行带来经济效益的同时,也给电网造成了巨大的冲击。为了更经济高效的利用新能源,人们提出了集分布式电源与负荷为一体的应用微电网的方式利用新能源的方法。因此,本文以大型风电场的容量可信度与微电网技术为研究对象,主要做了以下几个方面的工作: (1)深入研究了风力发电机的输出特性,提出应用容量可信度的方法来评价风电场对于电力系统的贡献。对于风电场评价的传统方法是以风电场的发电量为评价标准,即以一个风电场一年的发电量以及由此带来的经济效益来评价该风电场的影响。风力发电机组的输出功率随风速的变化而波动,对电力系统的影响不仅有发电量而且还有可靠性问题。同样年发电量的风力发电机组与常规火力发电机组相比,由于风力发电机功率输出的不稳定性,其对于电力系统可靠性的贡献远小于常规火力发电机组。因此,本文以电力系统可靠性分析为基础,计算风电场的容量可信度。 (2)通过研究风速特性并且结合电力系统可靠性分析对于风速的要求,提出了一种长期风速预测与短期风速拟合相结合生成风速模型的算法。该方法采用时间序列法预测一天范围的平均风速,同时在这一天范围内应用威布尔分布的方法得到每小时的风速来进行电力系统可靠性分析。应用本算法计算所得风速与现有方法比较具有很好的体现风速随季节变化的特点。 (3)本文在分析了微电网运行特性的基础上,建立了以各个分布式电源功率输出特性和电压波动范围为约束条件,以整个微电网线路损耗最小、电压偏差最小且经济性最佳为目标函数的微电网能量管理的多目标优化模型,提出采用改进遗传算法求解多目标优化问题的方法,通过算例分析证明该方法的可行性。


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