高渗透率下微电网多目标优化运行研究

摘要

微电网作为对不同类型分布式电源的有效集成，充分发挥了分布式电源的优势，使其能够在并网与孤岛两种运行模式下自由切换，是解决分布式电源并网的有效方法，同时提高了配电网的供电稳定性和安全性。但是，伴随微电网并网容量和数量的不断增加，现有配电网所能接纳的微电网并网最大注入容量成为制约微电网并网发展的关键问题。同时，微电网并网状态下，如何合理地安排分布式电源的出力情况，以提高能源利用率，降低微电网运行成本，对微电网安全、稳定、经济的运行具有重要意义。
　　本文针对上述问题进行研究，主要研究内容如下：
　　1、介绍了微电网的概念。对国内外微电网研究现状进行概述。讨论了不同国家的微电网并网标准，并分析了微电网并网对配电网网络损耗和系统电压、电力市场等方面的影响。
　　2、介绍了人工蜂群算法的原理，并对算法搜索单一性缺点进行改进，将遗传算法中的交叉操作与人工蜂群算法相结合，平衡了算法对局部区域的探索能力和对全局区域的开发能力。列出了改进后的算法流程和特点，并用四种典型的测试函数对改进前后的人工蜂群算法进行测试。
　　3、通过微电网并网渗透率研究了微电网并网与配电网的能量流动情况，建立了微电网并网时配电网的最大渗透率模型，采用改进型人工蜂群算法对模型进行求解。仿真得到不同电压等级配电网的微电网最大渗透率。
　　4、建立了不同类型分布式电源与储能设备的数学模型。在总结前人对微电网并网优化问题处理方法的基础上，考虑微电网并网单向渗透的情况，提出新能源利用最大化思路。从安全、稳定、经济的角度考虑微电网并网运行问题，结合电网分时电价策略，建立了微电网运行电能质量最好、网损最低、经济成本最小的多目标优化模型，采用线性加权法将此多目标优化问题转化为单目标优化问题，并采用改进型人工蜂群算法对模型进行求解。仿真得到微电网中分布式电源的优化出力配置。

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附表索引

第1章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 研究现状

1.3 研究内容

1.4 章节安排

第2章 微电网并网对配电网的影响

2.1 微电网并网运行标准

2.2 微电网并网渗透率

2.3 微电网并网对配电网网损的影响

2.4 微电网并网对配电网电压的影响

2.5 微电网对电力市场的影响

2.6 本章小结

第3章 人工蜂群算法在函数优化问题中的应用

3.1 人工蜂群算法基本原理

3.2 人工蜂群算法的改进

3.3 改进型人工蜂群算法流程

3.4 改进型人工蜂群算法特点

3.5 改进型人工蜂群算法测试

3.6 本章小结

第4章 微电网最大渗透率研究

4.1 微电网最大渗透率模型

4.2 算法应用

4.3 算例分析

4.4 本章小结

第5章 微电网多目标优化运行研究

5.1 微电网分布式发电单元数学模型

5.2 微电网优化数学模型

5.3 算法应用

5.4 算例分析

5.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

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