并网型交直流混合微电网优化配置分析.pdf

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1、第40卷第13期2016年7月10日Vol４．０No１．３July１０，２０１６DOI：１０７．５００／AEPS２０１５１１０５００５并网型交直流混合微电网优化配置分析１，２２１２汪湘晋，赵波，吴红斌，张雪松（１．合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市２３０００９；２．国网浙江省电力公司电力科学研究院，浙江省杭州市３１００１４）摘要：考虑到目前直流负荷逐步增加的现状，以及交直流混合微电网的发展趋势，文中建立了以降低单位发电成本、换流损耗，提高自平衡率为目标的并网型交直流混合微电网多目标优化配置模型。并针对该模型，提出

2、了相应的交直流混合微电网运行控制策略。采用实际工程数据，通过改进非劣排序遗传算法（NSGA‐Ⅱ）进行了求解。得到了不同直流负荷比例下的交直流混合微电网优化配置结果，以及直流负荷比例增加对优化配置的影响，并将结果与传统交流微电网进行了对比，验证了所提出的优化配置模型和方法的合理性和有效性。关键词：并网型微电网；交直流混合微电网；优化配置；经济性；多目标；可再生能源0引言行优化配置分析，缺少对交直流混合微电网的关注。交直流混合微电网是微电网的未来发展趋势，微电网是指包含分布式电源、储能系统、能量转相较于传统交流微电网具有以下优点

3、：①交流电源换装置、负荷等组成部分的小型发、配、用电系统，具连接在交流母线上，为交流负荷提供电力。直流电有自我控制和自我能量管理的能力。微电网具有很源则连接在直流母线上进行供电。交直流母线之间多优势：①有利于提高配电网系统对分布式电源的装设换流装置，相较于传统的交流微电网和直流微接纳能力；②有助于提高可再生能源的利用效率，同电网，减少了换流装置，降低了系统的换流损耗，提时能降低配电网网络损耗；③在电网严重故障时，可高了微电网的经济性；②交直流混合微电网中，直流保证关键负荷供电，增强供电可靠性；④可用于解决［１‐２］部分的电源

4、、负荷连接在直流母线上，再通过换流装海岛或荒漠等偏远地区用户的供电问题。置与交流母线进行功率交换，能够更好地进行交流随着微电网技术的发展，国内外诸多学者对微侧的运行控制，从而保证在并网运行时的电能质量，电网优化配置进行了大量研究。文献［３］介绍了微［１３‐１７］提高微电网系统稳定性。因此，进行交直流混电网中优化配置过程中的优化对象，优化配置方法。合微电网的优化配置研究十分重要。文献［４‐５］针对风光柴储独立型微电网，提出了不同本文基于交直流混合微电网理论，建立了包含的协调运行控制策略设计方案，并进行了风柴储生分布式光伏、风机

5、、储能的并网型混合微电网模型，物质能独立微电网相关优化规划设计。文献［６］考并针对此模型提出了相应的运行优化控制策略。通虑了多状态建模下的独立型微电网优化配置。针对过改进型非劣排序遗传算法（NSGA‐Ⅱ），得出了优并网型微电网，文献［７‐８］对并网型微电网的经济化控制策略下的电源类型及容量的最优配置方案。性、鲁棒性、自治能力等多目标提出了优化配置方基于该优化配置方案，对比了在不同直流负荷量情法，并进行了评估分析。文献［９‐１０］则对微电网进况下的交直流混合微电网与交流微电网的优化方行了经济性、环境性等多目标的优化配置分析。文

6、案，为并网型交直流混合微电网优化设计提供必要献［１１‐１２］则通过homer软件分析，探讨了微电网的的依据。优化配置方法，并分析了并网型微电网与独立型微电网的差异。上述文献均是对交流型微电网模型进1交直流混合微电网结构图１为并网型交直流混合微电网的结构模型，收稿日期：２０１５‐１１‐０５；修回日期：２０１６‐０１‐１１。上网日期：２０１６‐０４‐１３。如图所示，交流侧的分布式电源为风机，直流侧的分国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目布式电源为光伏和储能单元。交流母线和直流母线（２０１５AA０５０１０４）；国家自然科学

7、基金资助项目（５１２０７１４０）。上分别接有交流负荷和直流负荷，交直流母线间通http：／／wwwa．eps‐infoc．om５５２０１６，４０（１３）·学术研究·过换流装置进行连接。整个系统通过交流侧与电网Cgrid为微电网向电网的购电售电费用。连接，实现并网。Cgrid是由微电网通过电网的购电费用Cpurchase、ϑ≮⃺㏬Ⱑ≮⃺㏬售电费用Cϑ≮sell以及基本电价组成，其中基本电价包ٶмDC-DC⩢㑾ࣾ⩢括：最大需量Cpgrid‐max（每月由电网供电的最大功ϑ≮䉌䒪AC-DCDC-DC㧱⩢↍率）、变压器基本容量费Cs

8、tr（用户申请的变压器容䷻߈ࣾ⩢量，每月缴纳的基本费用）。Ⱑ≮䉌䒪Cgrid＝Cpurchase－Csell＋Cpgrid‐max＋Cstr（２）图1交直流混合微电网结构不同系统规模和不同工程寿命周期可能存在差Fig1．StructureofhybridAC‐DCmicrogrid异，因此