含多个光伏电源的微电网规划

论文摘要

针对以分布式电源为基础的分布式发电功率小、输出受环境影响、并网运行控制困难等缺点,为了更好的发挥新能源的优势,学者们纷纷提出了微电网的概念。微电网是一个集分布式发电、负荷、储能等元素,形成的单一可控的小型供电系统,它能够弥补分布式发电存在的缺陷,解决分布式电源与电力系统之间的矛盾。本文以含多个光伏电源的微电网的规划为研究目标,充分总结和吸收了前人的研究成果,针对目标微电网规划研究中存在的关键问题——光伏电源的选址与定容,结合微电网的稳态数学模型和电网潮流计算方法,在以微电网经济运行为目标下,结合提出的改进型遗传算法,实现了该微电网中光伏电源的规划。首先,对国内外研究现状进行了详细阐述,说明了文章研究内容,指出了本文研究意义。其次,介绍了微电网的基本结构,归纳了不同的分布式电源与电网并网的接口类型,建立了多种分布式电源的数学模型,并完成了微电网相关元素的数学建模。特别针对文中微电网的特点,比较了光伏发电系统接入微电网的控制方式,定性的分析了光伏发电系统并网后给微电网带来的问题,对电网中的电压问题选取了IEEE36节点进行仿真分析,指出微电网中光伏电源规划运行的必要性。最后,介绍了标准遗传算法的概念和特点,并针对其缺点进行了相应的改进,提出了一种自适应遗传算法,然后从经济性方面考虑建立了满足微电网电压浮动水平、电网运行网损最少和运行经济成本最小的多目标优化模型,利用IEEE36节点改造而成的微电网系统进行规划计算。结果表明,改进型遗传算法用于解决目标微电网是完全可行的,能够得到最佳的光伏电源配置方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究背景
• 1.1.1 微电网是实现分布式电源并网的有效途径
• 1.1.2 我国光伏发电的迅猛发展
• 1.1.3 各国政策的支持
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 含分布式电源配电网规划的研究现状
• 1.2.2 现有微电网的主要研究状况
• 1.2.3 规划算法的研究现状
• 1.3 本文主要研究内容
• 第二章 微电网结构及模型
• 2.1 微电网的整体结构
• 2.2 分布式电源
• 2.2.1 微型燃气轮机
• 2.2.2 燃料电池
• 2.2.3 光伏电池
• 2.2.4 分布式电源的接口类型
• 2.3 微电网的线路及负载
• 2.4 小结
• 第三章 光伏电源对电压的影响
• 3.1 光伏发电系统的控制问题
• 3.1.1 传统的光伏发电系统并网控制
• 3.1.2 基于下垂特性的新型并网控制
• 3.2 光伏发电系统并网后的问题
• 3.3 微电网电压偏差问题分析
• 3.4 IEEE36节点仿真
• 3.5 小结
• 第四章 含多个光伏电源微电网的规划
• 4.1 微电网规划研究
• 4.1.1 电网规划研究分类
• 4.1.2 微电网规划的多目标模型建立及其分量求解
• 4.2 遗传算法及改进
• 4.2.1 遗传算法基本概念及特点
• 4.2.2 标准遗传算法及其实现
• 4.2.3 遗传算法的改进措施
• 4.3 光伏电源位置与容量的遗传算法实现
• 4.3.1 染色体的编码方式
• 4.3.2 初始种群的产生与优化
• 4.3.3 搜索终止的条件
• 4.4 规划参数设置与结果分析
• 4.5 小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果