微网系统的能量调度研究与仿真

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近年来,针对传统能源和化石燃料的严重消耗以及其带来的一系列严重的环境问题,能源行业正在发生深刻变革以改变日益严峻的现状。在全球资源短缺和原材料等价格大幅上涨的背景下,新能源发电在“双碳”目标下正发挥越来越重要的作用,全球风电和光伏装机容量正在迅速提高。微电网作为分布式新能源发电消纳方式,随着信息技术、通信技术、电力电子等新兴技术领域的发展,逐渐迈向数字化、智能化,为电力客户提供更加智能、绿色、可靠的电力保障。微网系统的能量调度是保证微网安全、经济、可靠运行的最重要手段之一。由于光伏和风电存在着间歇性和波动性的天然劣势,其出力的不确定性对大电网必然造成一定的冲击影响。因此,为了保证大电网的安全稳定,提高新能源的利用水平,提高供电的经济效益、可靠性指标和环境效益等综合水平,就必须对微网各个层面进行综合分析,研究微网的能量调度策略。本文以此为背景开展的研究内容如下:第一,本文对微网各子系统的工作原理和运行方式仔细研究分析,根据原理对各子系统进行了详细的仿真建模。同时,本文采用了智能电网的实时电价、柔性负荷参与等新理念,协调源网荷储一体化运行,提出了一种日前优化和实时调整相结合的双层优化调度策略。第二,调度策略以日前优化为基础保证微网系统调度的最优经济结果,日前调度采用了粒子群算法求解模型,得到可控微源的24小时最优经济出力。本文采用了分段变异优化的方法改进了粒子群,利用柯西变异和高斯变异分段作用,同时以正态衰减的方式改进惯性权重参数,提高了算法的寻优速度和求解精度。第三,在日内实时运行时,为了减小实时调度在更小的时间尺度下运行以及预测的偏差等因素影响,在日前调度经济结果的基础上,划分更小的时间尺度,以6分钟的时间尺度校正运行点偏离。采用二次规划算法求解调整量,使实时运行尽可能跟随最优结果,实时调整,保证微电网运行的经济性和可靠性。最后,本文以Matlab仿真软件、商业化实时仿真软件RT-LAB和实时仿真机OP4510为平台,建立了微网系统实时调整调度的实时化仿真模型,大大提高了模型求解速度,减少了仿真用时,验证了实时调整调度策略的可行性。
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