主动配电网源储双层优化配置方法研究

作     者：占建建 

作者单位：南昌大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨胡萍

授予年度：2024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：分布式电源 储能系统 改进天牛须粒子群算法 二阶锥规划 优化配置 

摘      要：随着我国“双碳战略目标的提出,大规模开发利用清洁高效能源,构建低碳能源体系,已成为我国能源清洁转型发展的方向。在此背景下,新能源接入已成为必然趋势,新能源机组出力的随机性与波动性对主动配电网提出严峻挑战,如何实现分布式电源和储能的优化配置,以最大化主动配电网运行的经济效益,成为当前电力领域的研究热点。 首先,建立了风机、光伏、储能和负荷的数学模型,并分析需求侧响应对主动配电网的影响。针对分布式电源出力不确定性对其优化配置的影响,通过场景生成与削减得到风、光、荷典型场景曲线,为进一步研究源储协同优化配置提供了重要的数据支撑。 其次,针对分布式电源优化配置问题,以最小化年综合成本为目标,建立了计及需求响应的分布式电源优化配置模型。针对现有优化配置算法收敛速度和收敛精度方面的不足,提出了一种基于Logistic混沌映射、动态惯性权重和莱维飞行机制的改进天牛须粒子群算法,对分布式电源优化配置模型求解寻优。算例分析表明,考虑需求响应能提高主动配电网的灵活性和经济性,验证了所提改进算法和有效性和优越性,通过接入合适位置和容量的分布式电源可以显著提高节点电压水平同时降低有功损耗。 最后,针对主动配电网源储优化配置问题,建立了源储双层协同优化配置模型,上层以最小化风机、光伏、储能的投资和运维成本为目标,采用改进天牛须粒子群算法求解分布式电源和储能的容量,下层以购电成本、网损惩罚成本、可中断负荷成本和储能峰谷电价收益为目标,采用二阶锥规划转化为混合整数规划模型,利用商业求解器Gurobi求解储能日调度策略。算例分析表明,源储协同配置能降低分布式电源装机容量,提高主动配电网的经济性,且引入储能后可以实现削峰填谷,并提升电压水平,充分体现了所提模型和算法的有效性。