基于风光储的微网多能互补集成多目标规划优化研究

论文摘要

微电网通过利用分布式电源进行协调互补,能够极大的满足用户用电需求并节约投资成本,是未来能源供应的重要方式。其中,微电网的容量优化配置是系统规划阶段的重要问题,且关系到系统未来的运行状况。风能和太阳能作为分布最广泛的可再生能源,利用其形成风光储微电网是多能互补技术的典型应用模式。根据用户用电需求,风光储微电网的规划优化是从系统整体出发,追求系统整体经济性、环保性和供电可靠性等方面提升,进而实现微电网整体协调互补的多目标优化问题。为解决该问题,本文提出了风光储微电网规划优化方法。首先,构建了风光储微电网集成出力模型,结合风电、光伏和储能单元的技术特点,分析微电网及其组成因素的出力特性。接着根据各单元的出力特征和在微网中的角色,提出风光储的功率分配策略,为配置方案的运行模拟仿真奠定基础。确定了风光储微电网多目标规划优化流程,包括资源分析、运行策略制定、容量优化和方案选择四部分。其中,容量优化部分为规划优化方法的核心,针对该多目标规划优化问题,构建了并网型风光储微电网容量多目标协调优化模型和离网型风光储微电网容量多目标协调优化模型,分别设定了系统全寿命周期经济性、系统环保性、系统自供电水平、供电可靠性和可再生能源利用水平等优化目标,设定功率平衡、设备容量、占地面积和系统运行等方面的约束条件。并且利用加入快速非支配排序,采用拥挤度与拥挤度算子的NSGA-Ⅱ算法求解该模型,降低了算法复杂度,并提高种群优化的水平与精度,得到多目标优化问题的帕累托最优解。针对帕累托最优解引入的多方案决策问题,利用Topsis方法按照微网规划偏好对帕累托最优解进行排序,得到了满足实际建设需求的风光储微电网规划方案。最后,选取某并网型微电网示范项目进行实证研究,验证本文所提方法的有效性。仿真时间间隔设定为一小时,将该地风速、辐射强度、温度和用电负荷等历史数据带入本文的容量多目标优化模型,对微电网配置在全寿命期内经济性、环保性和系统可靠性等方面进行优化,利用Topsis方法进行了规划方案决策,并选取某典型日对规划方案在典型日的运行状态进行仿真,证明了本文方法求解微电网多目标规划优化问题的可靠性。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 于海洋

导师: 王永利,魏加项

关键词: 微电网,多能互补,多目标优化,容量配置

来源: 华北电力大学(北京)

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 数学,电力工业

单位: 华北电力大学(北京)

分类号: TM73;O224

DOI: 10.27140/d.cnki.ghbbu.2019.000648

总页数: 63

文件大小: 4850K

下载量: 365

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标签：微电网论文;  多能互补论文;  多目标优化论文;  容量配置论文;