微电网多时间尺度优化算法研究

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1、专业学位硕士学位论文微电网多时间尺度优化算法研究作者姓名徐冬冬学科专业电气工程指导教师曾君副教授钱海高级工程师所在学院电力学院论文提交日期2015年3月ResearchonMulti-timeScaleOptimizationforMicroGridADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：XuDongdongSupervisor：Prof.ZengJunSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM734学校代号：10561学号：201221011374华南理工大学硕士学

2、位论文微电网多时间尺度优化算法研究作者姓名：徐冬冬指导教师姓名、职称：曾君副教授申请学位级别：专业硕士学科专业名称：电气工程（代码：430108）研究方向：微电网能量管理与优化、电能质量论文提交日期：2015年3月19日论文答辩日期：2015年3月18日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：蔡延光委员：杜贵平谢运祥曾君王学梅华南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。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已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，均已在文中

3、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：―象冬為曰期：2以年3月/兮曰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，艮P:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_____年解密后适用本授权书。0不保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享

4、协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打叫”）作者签名：在气^日期：指导教师签名：4尽曰期：作者联系电话：联系地址摘要我国的能源消费以煤和石油为主，面临资源紧缺和污染严重的问题。开发和应用可再生能源是解决能源和环境危机的重要途径。微电网是接纳风能、太阳能、生物质能等分布式可再生能源的有效途径。现有研究表明，将可再生能源等分布式电源以微电网的形式接入电网，并网运行或者离网运行，与传统大电网互为支撑，将是发挥可再生能源的最佳方式。微电网与大电网相结合，是电力系统发展的重要辅

5、助途径，可以有效地解决能源需求，实现环境保护，并且节省投资，也是偏远地区的电力发展的重要途径，有效提高了电网供电的灵活性和可靠性。目前，微电网的研究如火如荼，分布式电源的多样性，尤其是可再生能源的不可控性和间歇性，再加上运行方式的复杂性，使得微电网运行优化与控制较为困难，成为微电网能量管理的关键问题。本文以面向再生能源的微电网为研究对象，主要研究微电网的运行优化调度问题，从何时优化和如何优化两方面入手，主要完成了以下工作：第一，设备单元模型的研究。设备单元的特性直接影响电能的调度，必须要对设备单元的特性进行分析并建模以供调度使用。本文主要从出力模型和费用模型两方面进行了详细的研究和建模。其中，

6、出力模型确定了微电网优化时分布式电源和蓄电池的出力特性、约束条件等，费用模型则决定了微电网的经济效益、环境效益等目标与设备单元的关系。第二，微电网优化激发机制的研究。这是为了解决微电网何时优化的问题。提出以等步长时间优化与事件激发优化相结合，构建了日前—短期—实时三级优化时间尺度的优化框架。在等步长时间优化方面，主要是日前优化和短期优化。在事件激发方面，提出以微电网实时电能质量综合评价结果作为实时激发机制，若电能质量不合格，实时发起优化。第三，基于第二点的研究，本文对面向可再生能源的微电网电能质量进行分析，对电能质量综合评价问题进行了研究。本文在介绍微电网基本结构的基础上，对目前微电网电能质量

7、的研究现状和特点进行总结与分析。并以此为基础，基于模糊综合评价方法，提出了一种新的基于最优隶属度的微电网电能质量综合评价方法，并通过仿真实验验证了评价方法的有效性。I第四，微电网多目标优化问题研究。本文选取了微电网运行经济性、负荷满意度和供电电能质量作为优化目标。采用NSGA-Ⅱ智能算法完成了微电网不同时间尺度的多目标优化，得到了Pareto最优解。并且考虑了两种不同的情况，进行仿真实验验证，证明