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面向配电网的多微电网协同优化调度研究

汤雯博  
【摘要】:为缓解能源危机、解决环境恶化等问题,人们需要在全球范围内进行能源改革,大力发展可持续发展的新型绿色能源,充分利用风力发电、太阳能发电、潮汐能发电等可再生环保能源的天然优势。在这种形势下,如何提高新能源发电在能源结构中所占比例提高新能源利用率,如何让新能源发电长期稳定供电以及如何提高新能源发电的效率等问题成了世界各国学者重点关注的议题。多微电网协同运行作为一种新兴的微电网调度模式,既可以通过公共连接点接入当地配电网支撑配电网的运行,也可以组成离网型多微电网系统独立运行。考虑到微电网内电动汽车类负荷的特殊性和离网状态下多微电网系统容量调节的灵活性以及配电网系统与多微电网系统两者不同的优化目标,本文研究了含新能源电动汽车参与的多微电网优化调度、离网状态下的多微电网合作运行以及配电网和多微电网的双层优化调度模型。(1)本文针对含电动汽车运行的多微电网系统,建立了含电动汽车参与的多微电网协同优化调度模型。利用电动汽车充放电行为对微电网负荷状态的影响,通过分时电价引导电动汽车有序充放电达到对微电网负荷状态优化的效果,并验证了多个微电网在联合运行模式下的优越性。(2)从多微电网系统自身电能质量的角度考虑,针对失去配电网支撑的离网型多微电网系统,提出了考虑可中断负荷和基于风光出力预测的动态备用容量参与的离网型多微电网系统的优化调度模型。以离网型多微电网系统的整体经济效益为优化目标进行优化调度,并通过算例分析验证了模型有效性。(3)根据实际运行中多微电网系统和配电网系统的合作竞争关系,分析了配电网和微电网各自的优化目标,建立了双层优化调度模型。利用配电网和微电网间的电能交互作为连接点进行双层模型优化,协调双层模型不同的优化目标使整个电网系统效益最优。在双层模型调度下微电网的接入有效改善了配电网的电能质量,而配电网对微电网起到了很好的支撑作用。


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