海岛微电网分布式电源规划与优化调度研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文海岛微电网分布式电源规划与优化调度研究硕士研究生：张晴指导教师：刘宏达副教授学科、专业：电气工程论文主审人：黄曼磊教授哈尔滨工程大学2018年3月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文海岛微电网分布式电源规划与优化调度研究硕士研究生：张晴指导教师：刘宏达学位级别：工学硕士工程领域：电气工程所在单位：自动化学院论文提交日期：2018年1月论文答辩日期：2018年3月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ResearchonDist

2、ributedGenerationPlanningandOptimimalDispatchinIslandMicrogridCandidate:ZhangQingSupervisor:Prof.LiuHongdaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ElectricalEngineeringDateofSubmission:Jan,2018DateofOralExamination:Mar,2018University:HarbinEngin

3、eeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文

4、工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日

5、摘要随着对海洋领域关注的不断提升，海岛自然资源的有效开发以及进一步的合理使用都成为我国学者关注的重点问题。海岛地区电网相较陆地电网有着自身特殊性，气象环境更为复杂，这些都对海岛地区电力可靠性产生了挑战。同时，种类多样且易受诸多因素影响的可再生分布式电源（renewableenergydistributedgenerations,REGs）融入海岛电网后会进一步增加其不确定性。科学地配置REGs容量和制定良好的调度计划是有效改善海岛电网可靠性的两种重要方式。因此，本文重点针对不确定性环境下的海岛微电网，从可在生能

6、源的容量规划和优化调度两个角度进行研究，具体内容如下：首先，本文介绍了含有制水机组的海岛微电网典型结构，分析了几种可再生发电装置受自然条件时变性直接影响的系统出力，并建立了包含风、光、波浪、蓄电池的分布式电源（distributedgeneration，DG）数学模型。其次，针对分布式电源容量规划问题，本文在传统海岛微电网的基础上考虑了淡水负荷，通过对其功率调节策略的分析，提出了海岛微电网系统能量交换策略，建立了考虑淡水负荷的海岛微电网系统DG容量规划模型，构建了基于年经济成本和可再生能源利用率的多目标函数，并

7、结合年度气象条件和居民用水情况，通过小生境多目标粒子群算法，实现了系统电源容量规划问题的求解。再次，针对海岛微电网中可再生发电功率的随机性及预测误差的不准确性，本文应用了场景分析法对系统存在的随机变量进行处理。研究中通过拉丁超立方采样方法生成了多种可再生能源发电功率的场景集，采用聚类分析法及同步回代削减法分别对可再生能源的场景集进行了削减，构建了削减后多场景的概率日前调度模型，并运用Cplex仿真得到了海岛微电网的调度计划，由此验证了可再生能源随机性对优化调度结果的影响。最后，通过不确定规划理论以及概率函数分布

8、方法建立了海岛微电网中可再生能源优化调度模型，且为了保证模型的通用性，分别研究了系统在离网和并网两种运行方式下的的运行策略；依据可再生能源的分布特性，给出了不同置信水平下的电量不足期望；分析了在两种运行模式下海岛微电网的机会约束规划模型（chanceconstrainedprogrammingmodel,CCPM），并分别对其进行仿真计算，由此得到了海岛微电网可调度机组的出力及与大电网