计及储能和控制策略的微电网可靠性评估

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1、中文摘要摘要随着全球能源危机和环境问题的日益突出，可再生能源的开发和利用已经受到世界越来越多国家的关注。微电网作为一个单一可控单元，方便各类分布式电源的接入，其灵活的供电模式提高了可再生能源的利用率和用户供电可靠性。与传统配电系统不同，微电网作为一个多电源与用户相连的网络，当内部馈线发生故障后将形成孤岛区域对负荷进行供电，其输出功率直接影响用户供电可靠性。与传统能源相比，可再生能源出力的随机性和间歇性增加了微电网的控制难度和运行模式的复杂性，这都使得微电网可靠性评估变得异常困难。因此，传统配电网可靠性评估方法很难再准确地对其进行评估，可靠性评估理论及方法也将发生大的变化。提出了计及

2、储能与控制策略的微电网的输出功率模型；基于该模型，提出了基于时序蒙特卡洛模拟的微电网发电系统充裕度评估模型及算法。首先，根据各类微电源的出力特性，由能量转换关系函数计算不同类型微电源的输出功率；其次，对微电网不同控制策略进行可靠性影响分析，制定了三种可能的运行策略；最后，建立了不同运行策略下的储能模型以及不同控制策略微电网的输出功率模型。该模型体现了微电网的实际运行控制特性，并考虑了储能设备以及控制策略对系统可靠性的影响，而不再是简单地将所有微电源的输出功率相加。采用该算法对算例系统进行充裕度评估，分析了不同运行策略的经济性，可靠性参数和容量配置对系统可靠性的影响。结果表明：不同运

3、行策略的储能模型以及微电网的控制策略对发电系统的充裕度影响较大。计及网架结构和发电容量对微电网可靠性的影响，分析孤岛型微电网负荷停运因素，建立负荷点内部故障影响矩阵，提出了基于时序蒙特卡洛模拟的孤岛型微电网可靠性评估算法。以小时为单位，模拟微电网内部非电源设备的状态、发电系统的出力以及各节点的负荷值；根据功率平衡以及负荷优先级顺序，确定所要削减的负荷点；统计模拟时间内负荷点的可靠性指标，形成系统的可靠性指标。算例表明：该模型及算法能准确地评估在不同控制策略下含储能设备孤岛型微电网的可靠性。计及上层电网对微电网的影响，对上层电网进行可靠性等值，分析并网型微电网负荷停运因素，建立负荷点

4、的内部故障影响矩阵，给出并网型微电网的输出功率模型，提出了基于时序蒙特卡洛模拟的并网型微电网可靠性评估算法。对上层等值电网和微电网非电源设备进行抽样，确定微电网的运行状态为孤岛还是内部故障状态；分别采用负荷优先级准则和内部故障影响矩阵判断其故障的影响范I重庆大学硕士学位论文围；最后统计模拟时间内负荷点的可靠性指标，计算系统指标。算例表明：该模型及算法能有效评估并网型微电网的可靠性；文中还分析了两种控制策略下的三种运行策略、上层电网可靠性参数以及负荷对系统可靠性的影响。关键词：微电网，储能，控制策略，运行策略，时序蒙特卡洛，可靠性评估II英文摘要ABSTRACTWithglobale

5、nergyexhaustingandenvironmentprotectionbecomingmoresevere,exploitationandutilizationofrenewableresourceshavebeenconcernofmoreandmorecountriesintheworld.Asasingleandcontrollableunit,amicrogridgenerallycontainsdistributedgenerators,anditsflexiblepowersupplymodecanimprovetheutilizationofrenewable

6、resourcesandcustomerreliability.Comparedtotraditionaldistributionsystems,amicrogridcanprovideeachcustomerwithmulti-powers.Whenaninnerfeederfailed,amicrogridcanbesplitintoseveralislandregions,amongwhichcanbesuppliedbymicro-powers.Powersourcesofamicrogriddirectlyaffectsthecustomerreliability.Com

7、paredtotraditionalresources,renewableresourcesoutputhavethepropertyofrandomnandintermittent,whichusuallyleadstocomplexiblemicrogridoperationandcontrol.Therefore,themicrogridreliabilityevaluationbecomesextremelydifficult.Inotherwords,rel