分布式发电系统经济运行关键因素分析与优化

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1、学校代码：密级：公开硕士专业学位论文分布式发电系统经济运行关键因素分析与优化作者姓名张艳杰工程领域电气工程指导教师谢桦副教授培养院系电气工程学院二零一五年六月如交乂硕士专业学位论文分布式发电系统经济运行关键因素分析与优化作者：张艳杰导师：谢桦北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学存关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供杏阅和借阅。同意学校甸国家存关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提

2、供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字期年月签字口期：知政年月仏曰学校代码：公幵：密级北京交通大学硕士专业学位论文分布式发电系统经济运行关键因素分析与优化作者姓名：张艳杰学号：导师姓名：谢桦职称：副教授工程硕士专业领域：电气工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢首先，衷心感谢我的导师谢桦副教授对我的悉心指导。在这两年的研宄生生活屮，谢老师在学习、生活等多方面都给我很大的指导和帮助，时常与我交流，耐心地给我指出学习中出现的问题，为我的科研道路提出许多宝贵的意见。她认真的做事态度和敬业的精神对我产生了重要的影响，是我今后工

3、作学习的榜样。其次，非常感谢清华大学陈来军副教授对我科研的关心和指导。陈来军老师丄作认真负责，科研严谨求实，指导学生循循善诱，仅对我的科研耐心指导，更是断启发我的思维方式，教我如何发现问题、解决问题。陈来军老师对待工作和学牛的严谨求实的态度，也是我今后学习的榜样。论文的研究工作还得到了郑天文、王召健、唐可翻、赵敏、王志文、宋炎侃、高海翔、孙昕炜、陈天一等师兄、师姐、师弟的热心帮助。在我科研遇到问题时是他们不齐宝贵时间和我讨论，帮我理顺科研思路，解决个一个具体问题。在此对实验室所有师兄、师姐、师弟表示感谢。感谢我的父母对我的理解和关怀，是他们用爱为我营造了个舒心的生活环境，让我

4、能够安心科研，完成学业。还要感谢所有帮助过我的同学和朋友。摘要摘要随着新能源发电的快速兴起，分布式发电系统开始蓬勃发展。分布式发电系统作为大电网的重要补充，可以提高供电可靠性，节省投资成本。尤其是在偏远山区，分布式发电系统对于提高供电可靠性、保护生态环境、提高经济效益等方面具有十分重要的意义。风力发电和光伏发电在资源分布特性方面具有很好的互补性，同时储能装置作为分布式发电系统的重要组成部分，可以进一步提高分布式发电系统的供电可靠性。分布式发电系统优化运行受哪些关键因素影响，如何在规划层面和运行层面对系统进行优化是本文要研究的核心问题。围绕这两个问题，本文的主要工作如下：分析了

5、影响系统经济运行的主要因素，建立系统优化模型本文从规划层面和运行层面分析了影响系统经济运行的所有因素。以这些因素为基础，建立了考虑售电收益、投资成本、环境效益以及系统停电惩罚等因素在内的系统优化模型。该模型不仅考虑了分布式发电系统内部的收益和成本，而且考虑了分布式系统对社会带来环境效益，同时，目标函数中加入系统停电惩罚成本，可以提高供电可靠性在优化目标中的比重，使系统供电更加可靠。分析了风光的互补特性，优化配置风机和光伏容量利用风光互补特性，釆用粒子群优化算法优化配置风机和光伏的容量，并对影响系统经济性的诸多因素进行灵敏度分析。根据影响因素的性质将影响因素分为积极因素和消极因

6、素，根据影响因素的因子系数绝对值大小，将影响因素分为关键因素、次关键因素、非关键因素。优化配置储能容量，分析影响因素灵敏度在优化得到风机和光伏容量的基础上，对系统进行储能容量优化配置。采用幂函数拟合的方法拟合出储能的充放电循环寿命曲线，并采用雨流计数法对储能充放电次数进行等效计算。通过与没有储能装置的风光系统进行各项指标对比，结果表明增加储能装置可以提高系统的综合收益和运行指标。同时，对影响系统经济运行的因素进行了灵敏度分析，明确了储能配置中需要考虑哪些关键因素。考虑储能及循环寿命，设计了提升系统运行收益的模糊控制方法首先分析了储能与循环寿命的内在联系，然后针对储能装置频繁深

7、度充放电降低循环寿命的问题提出了用模糊控制的方法对储能进行能量管理。设计了模糊控制器，包括功率分配环节和功率修正环节，对储能充放电进行控制，优化系统运行。结果表明，采用模糊控制后系统总收益显著提升。关键词：分布式发电系统；经济运行；影响因素；容量优化配置；模糊控制ABSTRACTABSTRACTWiththerapidriseofnewenergypowergeneration,distributedpowersystembeginstoflourish.Asasupplementtolargepowe