【摘要】：微網(wǎng)是由電源側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、自我保護(hù)和自我管理的功能。需求側(cè)管理是指對(duì)用戶(hù)側(cè)實(shí)行的管理。通過(guò)引導(dǎo)用戶(hù)在用電高峰時(shí)少用電,在用電低谷時(shí)多用電。與以往只考慮電源側(cè)的微網(wǎng)調(diào)度不同,將需求側(cè)負(fù)荷考慮到整個(gè)微網(wǎng)日前優(yōu)化調(diào)度研究中,不僅可以緩解供電壓力,節(jié)省整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行成本還能夠起到改善能源結(jié)構(gòu)和保護(hù)環(huán)境的作用。本文主要研究?jī)?nèi)容包括:首先對(duì)微電網(wǎng)中分布式電源(風(fēng)力發(fā)電,光伏電池)建立數(shù)學(xué)模型。介紹了儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池和超級(jí)電容的工作原理然后建立儲(chǔ)能系統(tǒng)模型。對(duì)于需求側(cè)部分介紹了各負(fù)荷分類(lèi)及特點(diǎn),由于地板及圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有一定的蓄熱和保溫能力,當(dāng)供暖負(fù)荷變化時(shí),室內(nèi)作用溫度的變化較為緩慢,利用這一特性我們選取供暖地板為需求側(cè)主要研究對(duì)象。地暖作為需求側(cè)負(fù)荷在微網(wǎng)中能夠改善用戶(hù)用電方式,起到削峰填谷的作用,提高了微網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。其次建立了含風(fēng)電、光伏電池、儲(chǔ)能系統(tǒng)、需求側(cè)部分以地暖負(fù)荷為例的微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。共有兩個(gè)目標(biāo)函數(shù),第一個(gè)目標(biāo)函數(shù)是使整個(gè)微網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本最低,第二個(gè)目標(biāo)函數(shù)是使用戶(hù)舒適度最優(yōu)。由于考慮到光伏、風(fēng)力發(fā)電的出力及負(fù)荷功率的不確定性,故原來(lái)由用電負(fù)荷、分布式電源出力等功率預(yù)測(cè)值所決定的等式約束難以符合現(xiàn)在的情況。我們引入?yún)^(qū)間數(shù)理論來(lái)表述含不確定因素的優(yōu)化調(diào)度目標(biāo)函數(shù)及約束條件。建立了含區(qū)間變量的微電網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化模型。最后,先介紹NSGA-Ⅱ算法的原理流程并引入?yún)^(qū)間可信度與區(qū)間擁擠距離的概念,在NSGA-Ⅱ算法的基礎(chǔ)上改進(jìn)出一種適用于求解含區(qū)間變量的微網(wǎng)多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題的方法。以冬季供暖場(chǎng)景為例,選取100戶(hù)居民的住宅建筑取調(diào)度周期為1h,共24個(gè)調(diào)度時(shí)段為實(shí)例,通過(guò)仿真通過(guò)設(shè)置不同的目標(biāo)函數(shù)權(quán)重系數(shù)、區(qū)間可信度以及區(qū)間約束可能度對(duì)微網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度結(jié)果進(jìn)行分析。充分挖掘需求側(cè)管理在微網(wǎng)中發(fā)揮的作用,以保證在用戶(hù)舒適度的前提下有效降低微電網(wǎng)的運(yùn)行成本,提升微電網(wǎng)綜合能源利用效率。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM732
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文2014 年，我國(guó)開(kāi)始涉足微電網(wǎng)領(lǐng)域，在政府的鼓勵(lì)下，我國(guó)微電網(wǎng)的研究顯現(xiàn)出全面向上的勢(shì)頭。隨后國(guó)家制定了微電網(wǎng)相關(guān)規(guī)定，鼓勵(lì)開(kāi)展微電網(wǎng)方面的研究。鼓勵(lì)科研單位和企業(yè)合作，將科研跟應(yīng)用緊密相連。并通過(guò)設(shè)置各種國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)科研項(xiàng)目積極調(diào)動(dòng)各大研究院與企業(yè)的積極性，讓大家都參與到微電網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)研究中來(lái)。在國(guó)家批準(zhǔn)的項(xiàng)目基金支持下，天津大學(xué)成立了微電網(wǎng)研究團(tuán)隊(duì)。他們建立了小型及綜合微網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室，研究微網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、能量管理以及系統(tǒng)的自我控制與保護(hù)功能。其建立的微網(wǎng)中含風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電，還裝配了儲(chǔ)能裝置和需求側(cè)可控制負(fù)荷，其結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示�？梢耘c大電網(wǎng)相連運(yùn)行也可以孤網(wǎng)運(yùn)行，兩種運(yùn)行狀態(tài)可以隨意切換。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文，由于排序等級(jí)的不同，計(jì)算出的 值也比較波迭代進(jìn)化，最終 也會(huì)近似等于一個(gè)定值。這個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)算進(jìn)化個(gè)體密集程度。避免讓種群個(gè)體都擠在一起鍵信息對(duì)最后的結(jié)果產(chǎn)生影響。NSGA-II 相較利用個(gè)體的聚集程度來(lái)評(píng)判一個(gè)種群個(gè)體所處的出是擁擠度距離的概念。

表 4-3 儲(chǔ)能設(shè)備參數(shù)充電效率c 放電效率disc 充放電功率 kWh 儲(chǔ)能量 kWh初始電量0E（kWh）充電成本（元/kWh）放電成本（元/kWh）上限SiP /SiP 下限SiP /SiP 上限E下限E0.9 0.9 80 0 550 50 150 0.01 0.014.3.2 算例結(jié)果討論與分析根據(jù)上述求解方法，假設(shè)用戶(hù)可以接受溫度在設(shè)定溫度的 5oC 的范圍內(nèi)波動(dòng)，將區(qū)間可信度設(shè)定為 0.8。約束可能度水平為 0.8，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)與用戶(hù)舒適度目標(biāo)函數(shù)，我們得到了 24h 微電網(wǎng)日前優(yōu)化調(diào)度結(jié)果如圖 4-11 所示。圖中包括各個(gè)調(diào)度時(shí)段的電制熱系統(tǒng)消耗電功率、電儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率（放電為正，充電為負(fù)）、與大電網(wǎng)的交換功率（購(gòu)電為正）以及室內(nèi)作用溫度、室外溫度以及設(shè)定溫度，其中室內(nèi)作用溫度，室外溫度，作用溫度以及購(gòu)電功率都是區(qū)間變量，故用區(qū)間上下限表示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2797457