微电网多目标随机优化调度研究

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1、工程硕士学位论文微电网多目标随机优化调度研究作者姓名王雅平工程领域电气工程校内指导教师林舜江副研究员校外指导教师王建武高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2017年11月Multi-ObjectiveStochasticOptimalSchedulinginMicrogridSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：WangYapingSupervisor：AssociateProf.LinShunjiangSNENGR.JianwuWangSouthChinaUniversityof

2、TechnologyGuangzhou,China分类号：TM744学校代号：10561学号：201521011944华南理工大学硕士学位论文微电网多目标随机优化调度研究作者姓名：王雅平指导教师姓名、职称：林舜江副研究员校外指导老师姓名、职称：王建武高级工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：电气工程论文形式：ꇶ产品研发ꇶ工程设计ꇶ应用研究ꇶ工程/项目管理ꇶ调研报告研究方向：电力系统优化运行与控制论文提交日期：2017年11月19日论文答辩日期：2018年3月24日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：刘明波委员：赵维兴林声宏谢

3、敏朱建全摘要为改善全球环境与缓解传统能源压力，光伏和风电等新能源的广泛使用已然成为全球电力行业发展的大趋势。而强随机性的新能源作为微电网分布式电源的主要构成，承担着微电网负荷的主要供电，因此对微电网随机优化调度研究具有重要意义。本文对不含有离散变量与含有离散变量的两类微电网多目标随机优化调度问题展开研究，并将不同的近似动态规划算法应用于求解这两类微电网多目标随机优化调度问题。当不考虑离散变量时，针对含风机、光伏与蓄电池等分布式电源的微电网多目标随机动态优化调度问题，建立以微电源总运行费用和系统总网损为目标函数，同时以多个蓄电池剩余电量的和作为资源存储量的微电网

4、多目标随机型存储模型。模型中采用交流潮流模型准确描述配电线路的传输功率安全约束，并考虑了各种分布式电源的电压无功特性。结合自适应加权和法（AWS）和值函数近似动态规划法（VFADP）求解多目标随机动态优化调度问题，先采用AWS法将多目标随机动态优化模型转化为一系列单目标随机动态优化模型，再采用VFADP的近似值函数迭代算法实现对单目标随机动态优化模型的逐时段递推解耦求解，并通过对AWS法中分割段新增Pareto点对应权值的调整以得到均匀分布的Pareto前沿。通过某一实际微电网的算例仿真，验证了所提出模型与算法的正确有效性。当考虑离散变量时，针对含光伏逆变器辅

5、助服务及机组启停状态等离散变量的独立微电网随机优化调度问题，建立了以运行费用与网损费用加权和为目标函数的微电网优化调度的随机混合整数非凸规划（MINNP）模型。通过对支路潮流的锥松弛化,大M法等效处理机组互补约束与光伏节点约束，以及分段线性近似处理储能节点的下垂特性，将随机MINNP模型转化为随机混合整数二阶锥规划（MISOCP）模型。采用状态空间近似动态规划（SSADP）算法对随机MISOCP问题进行求解，首先，通过对一系列随机场景下MISOCP问题的求解生成典型状态空间，再依据随机量转移概率矩阵，相似性指标及Markov链求取典型状态空间的近似值函数，最后

6、基于典型状态空间的近似值函数实现预测场景下逐一时段递推解耦的决策过程。同时，通过对状态空间生成及近似值函数求解的并行计算极大地提高了算法的求解效率。通过修正后IEEE33节点微电网的算例仿真，验证了所提出模型与算法的正确有效性。关键词：微电网；随机优化；多目标优化；混合整数优化；值函数近似动态规划；状态空间近似动态规划IABSTRACTToimprovetheglobalenvironmentalproblemandeasethetraditionalenergypressure,thewidespreaduseofnewenergysourcesuchass

7、olarandwindhasbecomethetrendofglobalpowerindustrydevelopment.Thestochasticnewenergyisthemaincomponentofdistributedgenerationinmicrogrid,andisthemainpowersupplytoloadsinthemicrogrid.Therefore,itisveryimportanttostudythestochasticoptimaldispatchinmicrogrid.Inthispaper,twokindsofmodels

8、whichdonothavediscr