含分布式储能的主动配电网经济优化调度研究

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随着日益严重的全球能源、环境问题以及绿色新能源发电技术、电力电子技术的迅猛发展,大量的光伏、风电等可再生能源并入配电网,使得传统的配电网逐步向智能的主动配电网转变。传统配电网依赖于调整系统网络结构的调度方法比较被动,难以保持系统的稳定、经济运行以及适应新形势下的发展需要。因此,为了促进新能源的消纳,充分调动配电网中的可控单元,提高系统运行的经济性,本文考虑了多种可控单元的接入,以最小化主动配电网总运行成本为目标,构建了两种经济优化调度模型和相应求解方法。本文的主要内容如下:
  (1)介绍了主动配电网的概念并对其中的源、荷、储等基本单元进行特性分析,包括风力发电和光伏发电等新能源系统的运行特性以及蓄电池储能特性、电动汽车充电站和柔性负荷特性,为后续研究做理论铺垫。
  (2)建立了以发电成本、购售电成本、系统弃风成本和储能成本等综合成本最低为目标的含风、光、储、静止无功补偿器的主动配电网协调优化调度模型,并采用改进的粒子群算法优化求解。基于改进的IEEE33母线节点系统,在MATLAB2016a平台上进行编码仿真。算例仿真结果表明该方法较好地解决了实际问题,验证了本文所提模型和改进优化算法的合理性和有效性。
  (3)针对所建立的含风、光、储、静止无功补偿器的主动配电网的混合整数非凸非线性优化模型,由于其难以直接获得最优解,通过使用二阶锥松弛技术,将原始模型转换为混合整数二阶锥规划模型,以保证问题的凸性。通过基于MATLAB2016a仿真平台及YALMIP建模工具箱,调用CPLEX等商业求解软件对转换后的模型进行高效求解,并进行多个算例的分析与比较。算例仿真与分析表明,无论是计算精度还是时间消耗,转换后的模型都是精确且高效的,证明了所提模型的有效性和优越性。
  
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