微电网混合储能容量多目标优化研究

作     者：吴亚帆 

作者单位：华北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孟明

授予年度：2018年

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

主      题：并网型微电网 联络线功率 混合储能 功率分解 电动汽车 

摘      要：储能系统因其平滑可再生能源波动以及调节微电网中功率缺额的作用而成为微电网中不可或缺的组成部分。因此,对储能系统进行容量优化配置也就显得尤为重要,储能系统的配置是否合理会直接影响到微电网的正常运行和其整体的经济性。混合储能系统将功率型储能与能量型储能相结合,使其能发挥各自的优势,能够提升微电网整体的经济性。本文针对光伏发电的并网型微电网进行了混合储能容量的优化配置,建立数学优化模型,并利用遗传算法进行了求解。介绍了微电网中储能技术的发展,以及储能容量优化的研究现状。对遗传算法的基本原理进行了介绍。建立了基本混合储能容量优化模型。首先,针对并网型微电网与大电网间存在联络线功率波动的问题,利用离散傅里叶变换建立了一个两阶段优化模型。将联络线功率波动问题与混合储能系统容量优化问题分别进行了求解,通过对频率分界点的选取,得到满足联络线波动要求的功率分配。考虑了联络线利用率,得到经济性最优的混合储能容量的优化配置。通过算例进行了验证分析。其次,在前面研究的基础上,利用离散小波变换对微电网中的净负荷功率进行了有效分解。引入联络线功率平移调整量为优化变量,参与混合储能系统的容量优化配置。以提高微电网联络线利用率和降低混合储能系统经济成本的综合目标为优化目标,对建立的基本混合储能容量优化模型进行相应的改进,并利用遗传算法进行了求解。最后,考虑电动汽车对微电网混合储能容量优化的影响,提出了一种电动汽车有序充放电的能量管理策略。以降低净负荷峰谷差为优化目标优化电动汽车的起始充放电时间。然后在前面研究的基础上对其进行了混合储能容量的优化配置。通过算例与电动汽车无序充放电时的混合储能容量优化结果进行了对比分析。