独立运行模式下微电网的能量管理与协调控制策略研究

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1、■类号ＩＵＰＣ密级学号丨博士学位论文独立运行模式下微电网的能量管理与协调控制策略研究王海燕学科名称：电力电子与电力传动学科门类：工学指导教师：同向前教授申请日期：２０１７年９月独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研宄工作及取得的成果。尽我所知，一除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研宄成果。与我同工作的同志对本文的研宄工作和成果的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并已致谢。一本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担切相关责任。？０论文作者签名：玉海＆年／月日丨（学位论文使用

2、授权本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定，艮Ｐ：在导师的指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有，本人今后在使用或发表该论文涉及的研宄内容时，会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的？如下使用权，包括．学校可以保存学位论文；可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文；可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布（包括刊登）授权西安理工大学研宄生院办理。经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文，按照相关保密规定执行；需要进行技术保

3、密的学位论文，按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密（附《西安理工大学学位论文技术保密申请表》）。保密的学位论文在解密后，适用本授权。论文作者签名导师签名：７＾１年卜月Ｗ日？论文题目：独立运行模式下微电网的能量管理与协调控制策略研宄学科名称：电力电子与电力传动博士生■鉑：王海燕签名：＾蜱指导教师：同向前教授签名：摘要微电网将分布式发电装置、负荷、储能以及监控保护装置有机结合接入中低压配电系。统，是分布式电源大规模接入电网的主要形式在主网计划停电期间，微电网须由并网运，、行模式转为独立运行模式，当分布

4、式电源和储能装置容量有限时如何保证微电网的稳定可靠运行是亟需解决的关键问题。本文对并网型微电网的拓扑结构、运行控制策略及其在独立运行模式下的能量管理与优化调度等问题进行了深入研究，改进了独立运行模式下微电网的能量管理策略，为微电网的优化运行和提升可靠性提供了理论依据和技术支撑。研究了微电网的结构、运行模式及控制策略，建立了光伏发电和储能系统仿真模型。一为更好地适应不同电压等级和容量的分布式电源的并网仿真需求，提出了种适用于并网型分布式电源仿真模型的功率变换方法，以某标称并网电压和功率的标准微电源仿真模型，为基础，在其并网侧加入功率变换模块可以得到任意

5、并网电压和并网功率的微电源仿真模型。基于上述元件模型，建立了对等控制方式下的光储微电网的离线和实时仿真模型，仿真验证了微电网模型及其运行控制策略的正确性。提出了基于剩余电量预估的微电网切负荷策略。对微电网独立运行期间，不断预测微电网的剩余电量，适时切除次重要的负荷，，按照负荷的重要等级确保网内重要负荷持续供电。在此基础上，以尽可能延长所有负荷供电时间为目标，对切负荷策略中的负荷投切时刻进行优化，形成了面向负荷供电可靠性的微电网最优切负荷策略。提出了考虑需求侧响应的微电网负荷平移策略。对独立运行模式下的并网型微电网，同时考虑整个孤岛时段微电网发

6、电量与用电量的供需平衡及实时功率平衡，对储能电量进行预估，将发电量不，结合需求侧响应技术，对微电网中可平移负荷的运行时段进行优化足时段的可平移负荷优化平移至发电量充足时段，有效提高了微电网供电可靠性及可再生能源利用率。提出了基于滚动预估和反馈校正的微电网分层协调调度策略。由于微电网调度策略的，准确性受可再生能源发电功率预测误差的影响，而预测精度随时间尺度减小而提高该策“”略以储能电量和功率的滚动预估为基础，对微电网实行日前粗调＋日内细调＋实时微调的滚动优化调度，使，并以储能功率和电量实测值为反馈信息，对调度策略进行反复校正Ｉ西安理工大学博

7、士学位论文调度结果更符合实际运行情况。采用典型的光储微电网结构，对上述独立运行模式下微电网的能量管理及优化调度策略在多场景下进行了仿真分析，结果表明论文所提策略是正确有效的，应用这些策略可显著提高微电网在独立运行模式下的供电可靠性和光伏发电的利用率。关键词：孤岛微电网；仿真建模；能量管理；剩余电量；需求侧响应；协调调度本研宄得到国家自然科学基金（５１５０７１３９，５１６７７１５１）和陕西省教育厅科研计划项目（１０ＪＫ７５６）的资助。ＩＩ？Ｔｉｔｌｅ：ＲＥＳＥＡＲＣ