考虑电动汽车有序充放电的微电网优化配置及调度研究

作     者：徐嘉启 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭红霞;黄健光

授予年度：2023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] 082303[工学-交通运输规划与管理] 082302[工学-交通信息工程及控制] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：电动汽车有序充放电 蒙特卡洛法 改进粒子群算法 微电网配置 微电网多目标优化 

摘      要：随着“双碳目标的推进,分布式新能源得到迅速发展。微电网作为一种能够平衡新能源并网波动、提高新能源消纳率的有效手段也因此得到迅速发展。通过微电网优化调度,可以将电动汽车的波动性与分布式新能源的出力随机性进行平衡,从而缓解弃风弃光问题及大规模电动汽车负荷入网对电网的冲击问题。基于上述优势,本文在考虑电动汽车负荷转移的前提下,利用某地区微电网内各发电单元的基础参数和风光荷数据,对微电网优化配置和优化调度进行研究,主要研究内容如下:1.对微电网的结构进行分析,建立微电网内各发电单元的数学模型,并分析风光数据与风光出力功率之间的关系。采用蒙特卡洛法对电动汽车用户入网数据进行模拟,模拟出电动汽车的无序充电负荷。以用户充电成本最低为目标建立用户有序充电模型和用户有序充放电模型,采用CPLEX求解器求解出每辆车每时段的充放电功率,叠加后模拟出有序充电负荷和有序充放电负荷,作为优化配置与调度的数据支持。2.在考虑电动汽车负荷转移及微电网优化配置的影响因素的情况下,确定以年等值收益为微电网配置的优化目标,结合各单元发电模型、场地条件和政策要求等确定优化配置的约束条件,建立微电网优化配置模型。以微电网弃风弃光率和交互功率占有率作为评价指标,对配置结果进行评估。在模型处理和求解阶段,采用考虑场景相似度的场景缩减方法对数据进行缩减,得到四个典型日数据及对应概率,采用考虑电动汽车负荷转移的调度策略,确定微电网各单元出力顺序和负荷转移顺序,并采用改进粒子群算法对模型进行求解。最后,通过算例分析微电网配置的最优结果,验证了模型的合理性和经济性。3.基于电动汽车负荷模拟数据和微电网容量配置结果,对微电网内各发电单元出力以及电动汽车有序充放电进行优化调度,进而建立了以微电网成本最低和出力波动最小为优化目标的微电网两阶段优化调度模型,并采用改进的多目标粒子群算法对模型进行求解。最后,通过算例验证了该调度模型可以提高微电网的经济性和稳定性,同时降低用户成本。