基于分布式电源选址与储能控制优化的微网经济运行研究

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1、国内图书分类号：T～1叼国际图书分类号：6叫．乡西南交通大学研究生学位论文年级2Q!!级姓名割盘申请学位级别王堂亟±专业电左丕统区墓自动化指导老师谭丞丕教援二零一四年五月密级：公开厶且匹¨一倒塑出班世超逊醯型鳖剑坦型弛ClassifiedIndex：M11u·D·c：61f．乡SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisResearchonEconomicOperationforMicro--gridBaseonConfigurationofDGOptimizationandStorageOptimizationControlGrade：2

2、011Candidate：LiumiaoAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpecialty：PowerSystemanditsAutomationSupervisor：Prof．TanyongdongMay．2014西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1．本论文分析了光伏发电系统、蓄电池系统以及微电网线路损耗的数学模型，并构建了光伏发电系统和蓄电池系统的SIMULINK仿真模型。通过仿真验证了光伏发电系统基于占空比扰动观察法的最大功率跟踪控制方法和蓄电池恒母线电压充放电策略的有效性。2．本论文建立了微电网内

3、部分布式电源选址定容优化的数学模型。运用免疫算法对模型进行求解，并编写程序在MATLAB中进行了算例验证。仿真结果表明，分布式电源经过基于免疫算法的选址定容优化策略之后能够使微电网的线路总长度降低58．9％，微电网网损由3．9％下降至0．539％。3．运用小波神经网络算法对微电网中分布式电源发电值以及负载值进行预测，在此基础上建立了一种基于蓄电池荷电状态、实时电价、分布式电源当前发电和负载功率以及未来短期发电负载预测值的蓄电池模糊控制策略，并通过SIMULINK进行仿真。仿真结果表明，蓄电池运行方充放电策略式经模糊控制优化后可以利用实时电价为微电网创造额外9．8％的经济效益。本人郑重声

4、明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：占·l撒日期：≯-J’．6·‘西南交通大学硕士研究生学位论文第l页摘要微电网是促进分布式电源大规模应用的有效途径之一。微电网运行经济性的提高能够为其未来的发展和推广奠定基础。微电网经济运行研究当中，通过分布式电源选址定容优化能够降低线路的损耗，然而现有研究的侧重点主要是分析对配电网网损的影响，对微电网内部网

5、损影响的研究并不完善；另外，传统基于集中控制的储能优化方法随着微电网规模的扩大控制难度也会逐渐增加，有一定的局限性，而分散控制则能满足微电网未来发展的需求。因此，本论文将针对上述两个方面展开研究。首先，本论文分析了光伏发电系统、蓄电池系统以及微电网线路损耗的数学模型，并构建了光伏发电系统和蓄电池系统的SIMULINK仿真模型。验证了光伏系统基于占空比扰动观察法的最大功率跟踪控制方法和蓄电池恒母线电压充放电策略的有效性。其次，结合本论文分析的微电网线路损耗模型与求解目标、约束条件等构建了分布式电源选址定容优化的数学模型。运用免疫算法对模型进行求解，并编写程序在MATLAB中进行了仿真验证

6、。最后，运用小波神经网络算法对微电网中分布式电源发电值以及系统负载值进行短期预测，在此基础上建立了一种基于蓄电池荷电状态、实时电价、分布式电源当前发电和负载功率以及未来短期发电负载预测功率的模糊控制策略，并通过SIMULINK进行了仿真验证。研究结果表明，本文设计的基于免疫算法的分布式电源选址定容优化方法与基于模糊控制的储能系统充放电优化算法可提高微电网运行的经济性。其中，分布式电源经选址定容优化之后能够使微电网内部线路总长度降低58．9％，总网损由3．9％下降至0．539％；储能系统充放电优化后能够利用实时电价创造额外9．8％的经济效益。论文的相关研究结果对微电网的经济运行具有一定的

7、理论价值和工程应用价值。关键词：微电网；经济运行；分布式电源；选址定容；储能优化AbstractMicro-gridtechnologyisalleffectivewaytopromotethedevelopmentofrenewableenergyresources．Toimprovetheeconomyofmicro．gridoperationcansetasolidfoundationforitsdevelopmentandpromoti