风光联合发电微电网系统电源优化配置

作     者：程晓悦 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：卢锦玲

授予年度：2015年

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 

主      题：微电网 风光联合出力 电源优化配置 Copula理论 改进的杂草优化算法 

摘      要：随着能源需求不断增加,环境问题日渐突出,发展低碳经济、建设生态文明,实现可持续发展成为研究热点。开发清洁无污染的可再生能源是应对能源环境挑战的重要战略决策。微电网能够整合新能源发电单元、储能单元及负荷,工作于并网或者独立运行模式,缓解大电网压力,最大限度地发挥分布式电源在经济、环保等各方面的优势。而为了确保微电网可靠、经济、环保运行,必须对微电网电源种类、安装位置和接入容量进行合理优化配置。本文考虑风光联合出力及负荷出力相关性,结合微电网运行方式,对微电网电源优化配置进行研究,研究主要内容如下:(1)首先,针对风光联合出力及不同负荷间相关性,基于Copula理论建立风光发电单元出力及负荷的联合概率分布模型。提出利用基于Copula理论的历史模拟法得到微电网运行规划中的风险价值的方法。基于蒙特卡洛法,考虑不确定性因素,构建低碳价格模型。(2)其次,以考虑投资成本、低碳费用、并网运行电能交易带来的经济效益等综合经济成本为目标,构建了并网运行微电网电源优化配置模型。采用改进的入侵杂草优化算法求解最优方案。结果表明改进的入侵杂草算法在收敛性及寻优速度等方面具有明显优势。最后,分析了风光出力相关性、微电网运行经济性、可靠性及改进入侵杂草算法的优点。(3)最后,在满足可靠性约束的前提下,建立考虑综合经济成本、网损费用、电能浪费惩罚和停电惩罚费用的多目标函数,构建了独立运行微电网电源优化配置模型,以某海上油气田构成的独立运行微电网系统为研究对象,采用改进的杂草优化算法求解微电网电源最优配置方案,结果验证了模型和算法的有效性。