含小水电微燃机的微电网优化运行研究

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1、万方数据学校代号：10536学号：12205050523密级：公开长沙理工大学硕士学位论文含小水电／微燃机的微电网优化运行研究学位申请人姓名余志勇指导教师逊查题副塾援所在学院电氢皇焦星王猩堂医专业学位领域电氢王猩论文提交日期2Q!垒生垒旦论文答辩日期2Q!垒生§旦答辩委员会主席奎筮签塾拯．万方数据IIllllLllllLILIlllllllLtllUllllllllIIIY2756328ResearchonOptimalOperationofMicrogridContainingSmallHydropower／MicroTurbineByYUZhiyongB．E．(Ya

2、ngtzeUniversityOfTechnology)2010AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnElectricalEngineeringlnChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorAssociateProfessorSunChunshunApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

3、除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：肇东多日期：加睁年易月乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学

4、位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密囹。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：露刍多日期：动修年；月多日聊躲何夸恤吼翔7争引月弓日万方数据摘要随着全球范围内能源危机与环境问题的日趋严重，广泛利用清洁可再生能源的分布式电源发电技术得到了快速发展，而将分布式电源、负荷、储能单元以一体化形式运行的微电网技术成为当前的研究热点。我国微电网按区域特征可以划分为城市片区微电网和农村片区微电网，这两种微电网典型的微源分别为微燃机和小水电。对含小水电的微电网，并网时如何使微网与主网功率交换成本最小、周期内小

5、水电发电量最大；而针对含微燃机冷热电联供的微电网，在并网，孤网时如何使微网发电成本最小、环境效益最高，在孤网时如何解决负荷过大导致的切负荷问题；同时针对两种微电网中的储能装置，如何克服可再生能源的间歇性，实现削峰填谷。以上种种问题均具有重要的理论研究意义和现实应用价值。针对这些问题，本文做了下述工作。首先在介绍的典型微电网结构的基础上进行简化，得到了含典型微源的微电网结构。针对含小水电的微电网，以周期内发电成本最小和水电发电量最大为目标函数建立了数学优化模型，采用基于参数方程处理等式约束的粒子群算法对枯水期的模型进行了具体分析，并与普通粒子群算法做了对比分析，得到了各时

6、刻水电出力功率、蓄电池充放电功率、微网与电网交换的功率值。针对含微燃机冷热电联供微电网，以周期内微网发电成本最小和环境效益最高为目标函数建立了数学优化模型，结合两种粒子群算法，并以考虑分时电价的夏季典型日并网模式和冬季典型日的孤网模式为例分别进行了研究，两种模式均做了成本构成分析。针对可再生能源的间歇性，探索了一种通过有效集算法对蓄电池进行充放电控制的策略。含小水电的微电网的仿真结果表明：水电站快速调节出力补偿风机和光伏出力波动，克服风光波动性和间歇性的缺点，充分发挥互补能源优势，改进粒子群算法相比粒子群算法能得使得发电成本更小，水电的发电量更大。含微燃机冷热电联供微电

7、网的仿真结果表明：在谷、平时段微源出力成本高于电价时向主网购电，在峰时段在保障系统安全稳定前提下向主网售电，产生了良好的环保经济效益；在孤网模式中研究了切负荷，通过各个微源出力的协调配合也达到了很好的经济效益。同时两种仿真分析结果均表明：所探索的蓄电池的控制策略能增强风电、光伏的可调度性，实现削峰填谷功能。关键词：小水电；冷热电联供；微电网；蓄电池储能；改进粒子群算法；优化运行万方数据ABSTRACTWiththeglobalenergycrisisandenvironmentproblembecomingmoreandmoreserio