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计及典型日选取的独立微电网优化规划研究

计及典型日选取的独立微电网优化规划研究

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作者：侯若松天津大学

学位级别：硕士

随着全球能源危机和环境污染等问题日益突出,寻找可替代的新能源迫在眉睫。独立微电网技术可以充分整合和利用可再生清洁能源,提高系统电能质量和供电可靠性,并有效解决无大电网延伸的偏远地区和海岛供电问题。容量规划是独立微电网工... 详细信息

随着全球能源危机和环境污染等问题日益突出,寻找可替代的新能源迫在眉睫。独立微电网技术可以充分整合和利用可再生清洁能源,提高系统电能质量和供电可靠性,并有效解决无大电网延伸的偏远地区和海岛供电问题。容量规划是独立微电网工程实施的重要内容之一,配置结果和技术经济分析可为独立微电网工程开发、建设提供支撑。场景的选取方法和选取结果是影响规划方案计算时间和精度的重要因素之一。为此,本文重点围绕独立微电网中的典型场景选取和容量规划两大问题开展研究。本文主要工作如下:(1)围绕典型日选取问题,综合考虑原始数据的统计/时序信息、典型场景和极端场景信息,构建了典型日选取评价指标体系和典型日选取方法;典型日选取的数学模型可表述为多目标混合整数线性规划模型,同时将极端性指标作为所提模型中的灵活性约束,用以调整典型日的选取结果;所提模型可以通过两阶段模糊规划方法将多目标转化为一系列单目标问题进行求解,从而平衡各目标的性能;算例分析表明了所提方法的优越性。(2)针对风/光/柴/储独立微电网中的容量规划问题,提出了基于典型日选取的双层容量规划模型。模型外层利用遗传算法优化风机/光伏/柴油机/电池的容量配置;内层利用数学规划方法优化系统的运行策略;算例分析表明,以本文所提方法得到的典型日选取结果作为容量规划模型的输入可以在不损失规划决策精度的前提下显著降低规划问题的计算复杂度。(3)针对含光/柴/储的独立型微电网,提出了一种基于两阶段随机/鲁棒混合优化的多阶段投资规划方法;综合考虑柴油价格不确定性、设备成本变化、贷款比例和负荷增长速度等敏感因素,建立了独立微电网的随机多阶段投资规划模型;在此基础上,计及负荷/光伏的不确定性并利用鲁棒优化相关理论,建立了两阶段随机/鲁棒混合优化模型,并采用Benders分解法进行求解;通过算例分析,验证了所提多阶段规划模型的优越性,并讨论了投资方式和敏感因素对规划方案的影响。

关键词：独立微电网典型日选取双层容量规划随机鲁棒混合优化多阶段投资规划

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