微能源网的优化配置及运行研究

作     者：郑恩泽 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：顾洁

授予年度：2017年

学科分类：080702[工学-热能工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：微能源网 优化配置 优化运行 储能优化配置 双层优化模型 粒子群算法 

摘      要：随着传统一次能源快速消耗,国家对新能源发展大力扶持。火力发电规模迅速扩大,但仍然难以满足持续高速发展的用电需求。同时用户的负荷需求并不仅仅局限在电能,热能、冷能等其他类型的低品位负荷的需求也大幅增加,分布式供能正在逐渐成为为用户供能的重要手段。作为新兴的能源互联网的重要存在形式,微能源网的发展成为了政府政策支持和技术发展的重要方向。基于上述背景,本文重点研究了微能源网的优化配置与运行,主要完成了以下工作:(1)首先总结了常见微能源网的系统构成,对其主要设备的出力特性和运行模型进行梳理。(2)建立了以系统总成本和环保性综合最优为优化目标的微能源网多目标优化配置模型,对经典粒子群算法进行改进,得到了优化配置模型的考虑极值变异的混合型粒子群求解算法。(3)研究微能源网不同运行模式特征,建立了不同模式下同时考虑运行经济性和环保性的微能源网多目标优化运行模型,并利用考虑极值变异的混合型粒子群算法对模型进行求解。(4)建立了同时考虑离网与并网运行方式需求的微能源网储能优化配置模型。针对微能源网的储能优化配置,通过同时考虑离网运行状态下的储能配置需求和并网运行状态下的微能源网运行策略,运用双层优化理论,对储能优化配置建立双层优化模型,并利用考虑极值变异的混合型粒子群算法对模型进行求解。本文对微能源网的优化配置、优化运行及考虑不同运行状态需求的储能优化配置进行研究,并采用算例对模型及算法的有效性进行了测试,计算结果验证了模型及算法的有效性。