基于重构思想的海岛微电网的优化调度研究

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1、ClassifiedIndex:U.D.C:StudyontheIslandMircro-GridOptimalDispatchingBasedonReconfigurationTheoryCandidate:ZhouLeiSupervisor:AssociateProfessor.ChenMingjie,LiuHongdaAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlTheory&ControlEngineeringDateofSub

2、mission:Dec.,2014DateofOralExamination:Mar.,2015University:HarbinEngineeringUniversity-1-哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法

3、律结果由本人承担。作者(签字)：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论

4、文(□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后)由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者(签字)：导师(签字)：日期：年月日年月日-1-基于重构思想的海岛微电网的优化调度研究摘要分布式发电技术的发展为当今社会日益严重的能源危机带来了希望。同时，微电网技术为解决分布式电源大规模并网、提高分布式电源利用效益、改善分布式发电电能质量、满足用户个性化用电需求等问题提供了有效途径，受到了广泛的关注。而微电网的优化调度的研究作为微电网技术的重要内容具有重要的理论和工程意义。本文针对目前匮乏且不易实现的微电网

5、的优化调度方法，基于对重构思想的灵活运用，提出了结构重构和功能重构两种优化调度手段，并在搭建的海岛微电网平台上进行了应用。首先，本文介绍了微电网及微电网调度的相关概念及研究现状，阐述了重构思想的基本内容以及结构重构和功能重构的基本概念。为了能有效验证重构思想在海岛微电网优化调度中的作用，本文基于改进的IEEE—34节点测试馈线系统，通过加入多种分布式电源、储能装置及其他关键元件，构成了海岛微电网平台。对燃气轮机发电系统、风力发电系统、光伏发电系统、储能系统及负荷进行了研究，利用PSCAD/EMTDC软件搭建了仿

6、真模型，并进行了验证。其次，本文通过对分布式电源输出功率与负荷功率之间关系的研究，针对微电网的关键元件—并网逆变器，基于重构思想提出了三种不同的控制策略，使得并网逆变器可以根据分布式电源输出功率的状态进行功能重构，分别或同时具有有源滤波器（ActivePowerFilter，APF）及常规并网逆变器的功能。该多功能并网逆变器不仅可以将分布式电源发出的功率传输至微电网，还可以改善分布式电源接入点（pointofcommoncoupling，PCC）处的电能质量，实现了分布式电源的高效利用，并降低了系统成本。然后，

7、本文针对串并联结构的分布式电源（如光伏发电、潮流发电等），基于重构思想，提出了结构重构，使得具有串并联结构的分布式电源可以根据外部环境的变化，改变自身发电单元之间的电气连接结构。特别以光伏阵列为例，针对其在非均匀光照条件下发电效率低下、电能质量差等问题，运用结构重构使得光伏阵列可以根据光照条件改变自身光伏模块的电气位置，大幅提高了非均匀光照条件下光伏阵列的发电效率，改善了发电质量。最后，本文在PSCAD/EMTDC中利用搭建完成的海岛微电网平台对功能重构—多功能并网逆变器和结构重构—光伏阵列重构分别进行了仿真，

8、并将二者相结合，以光伏阵列重构作为多功能逆变器直流侧的分布式电源进行了仿真，仿真结果验证了所提出理论的正确性和有效性。关键词：微电网的优化调度；重构思想；多功能并网逆变器；光伏阵列重构；有源滤波器；-1-基于重构思想的海岛微电网的优化调度研究ABSTRACTThedevelopmentofdistributedgenerationtechnologybringshopeforthein