分布式能源及独立微网容量配置与运行优化研究

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1、ｆ？■■Ｉ．分类号、＊＇ｉＩＺｈｏｎｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｙｇｙ硕去学位论文ＭＡ，ＳＴＥ民ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮＩ分布式能源及独立微网容量配置与运行优化研究圓张立功硕±专业学位类别（领域）：工程硕±（掉制工程）导师姓名、职称：王晓雷教授王若醒高工１Ｉ２０１５年６月授予单位代码10465学号或申请号密级中原工学院硕士学位论文分布式能源及独立微网容量配置与运行优化研究张立功指导教师：王晓

2、雷教授王若醒高工申请学位级别：硕士专业名称：控制工程论文提交日期：2015年3月论文答辩日期：2015年6月培养单位:中原工学院学位授予单位:中原工学院中原工学院硕士学位论文摘要分布式能源及独立微网容量配置与运行优化研究专业：控制工程硕士生：张立功指导教师：王晓雷教授王若醒高工摘要本文的研究目的是在深入分析各类分布式能源的发电规律的基础上，建立以柴油发电机为主电源的微电网中各机组间负荷分配的最优化解决方案，并对以柴油发电机组为主电源的独立微网的组网方案进行研究，通过对于各种微源的协同控制与优化调度，以实现微网经济

3、运行和对环境的保护。首先，本文对微电网中的柴油发电机组、光伏电池阵列、风力发电机组的结构和发电原理进行了深入剖析，特别是对于柴油发电机油耗、输出功率、污染指数之间的多变量函数关系进行了研究。并且基于某海岛的光伏发电、风力发电等辅助微源的真实系统参数进行了分析归类，在此基础上建立了它们各自的精确的数学模型，并在MATLAB/Simulink环境下搭建了它们各自独立的并网发电仿真模型。接着，本文对柴油发电机为主电源的独立微网中机组间的负荷分配方法进行了研究。机组间负荷分配的优化目标是使系统能够在满足约束条件的情况下，

4、在各个机组间合理的进行负荷分配，以达到降低油耗，节约成本目的。文中首先采用改进的等微增率、最优二次型以及其他相关的数学方法，把该问题转化为最优化问题，推导了油耗最优控制的必要条件和基本准则。最后本文根据某海岛的实际情况，利用MATLAB优化工具箱对机组间有功负荷的最优分配问题进行了研究。然后，本文以某海岛独立微型电网作为研究对象，根据当地负荷、光照、风速等相关数据，利用Homer工具软件，重点针对由太阳能、风能、柴油发电机组和蓄电池组成的的独立微网进行建模，并对其经济运行方案进行仿真，最终从优化的结果中选择最经济

5、的微网组网方案，结果表明该方法是可行的，具备实际应用价值。最后，根据某海岛微电网真实的拓扑结构，对前文的内容进行综合，结合微电网动态负载的技术特征，进行了微电网多变量多微源复杂系统综合建模，建立了独立微网大系统多微源动态负荷系统仿真系统运行具有较好的鲁棒性，在电网幅值变化、微源切入、切出、电网切出等情况下，反应迅速，能够保证较好的稳定性。关键词：分布式能源；独立微网；负荷分配；容量配置；HomerI中原工学院硕士学位论文AbstractDistributedenergyandindependentmicro-Gr

6、idcapacityallocationandoperationoptimizationresearchSpeciality:ControlEngineeringName:ZhangLigongSupervisor:ProfessorWangXiaoleiSeniorEngineerWangRuoxingAbstractThepurposeofthisstudyisinthethoroughanalysisofallkindsofdistributedenergygenerationrule,onthebasis

7、ofbuildingisgivenprioritytowithdieselgeneratorpowersupplyoftheunitinthemicrogridloaddistributionoptimizationsolution,andtogiveprioritytowithdieselgeneratingsetsofpowersupplynetworkofindependentmicronetworkschemearestudied,throughtoallkindsofmicrosourcesofcoor

8、dinatedcontrolandoptimizationscheduling,inordertorealizethenetworkeconomyandtheprotectionofenvironment.Firstly,inthispaper,thestructureofmicropowergridandpowergenerationprinciple,carriedo