多微网接入配网环境下的协调优化与控制.pdf

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1、硕士学位论文多微网接入配网环境下的协调优化与控制COORDINATEDOPTIMIZATIONANDCONTROLOFMULTIPLEMICROGRIDSINADISTRIBUTIONNETWORK刘昭林哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM76学校代码：10213国际图书分类号：621.31密级：公开工程硕士学位论文多微网接入配网环境下的协调优化与控制硕士研究生：刘昭林导师：张伟副教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM76U.D.C:621.31Diss

2、ertationfortheMasterDegreeinEngineeringCOORDINATEDOPTIMIZATIONANDCONTROLOFMULTIPLEMICROGRIDSINADISTRIBUTIONNETWORKCandidate：LiuZhaolinSupervisor：AssociateProf.ZhangWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEngineeringandAutoma

3、tionDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着接入配电网中微网数目的增加，多微网接入配网后其优化与控制所面临的问题将日益突出。这些数目众多的微网可在物理上和逻辑上构成一个多微网系统，而系统呈现出与传统配电网不同的特性，如其打破了垄断式配网营销模式，改变了配网内潮流的流动方向，削弱了配网全局调度管控能力等。为了减轻配网的全局管控难度、提高多微网系统的运行水平及可再生能源的消纳能力，本文研究了多微网接入配网环境下的优化与控制策

4、略，以期促进配网和多微网系统的健康发展。首先，考虑到可再生能源接入微网的功率频繁波动度，设计了多微网双层控制体系。所设计控制体系的上层控制负责在长时间尺度内优化多微网的负荷分配，而其下层控制则负责短时间尺度内在保证多微网的功率实时平衡的同时实现对上层计划功率的快速追踪。该控制体系在提高多微网系统运行经济性的同时保证了控制系统的鲁棒性。其次，根据微网与配网交易的价格机制设计了一种多微网系统的交易策略并提出了适用于多微网运行的优化模型。考虑到微网对储能设备—蓄电池的要求，提出利用蓄电池放电惩罚函数模拟蓄电池发电成本，并将此成本作为优化目标函数中一部分。利用所设计的放电惩罚函数进行优化

5、可使电池根据自身的SOC值动态调整充放电策略，实现蓄电池的最优化运行。再次，在多微网上层控制系统中，针对集中式优化方法不利于保护各市场参与主体的隐私、对通信系统构建要求高及控制系统鲁棒性差等缺点，设计了基于交替乘子法（AlterantingDirectionMultiplierMethod,ADMM）的分布式优化算法。通过分析配网中各节点间的耦合关系建立了多微网系统的分散式优化模型，利用消除区域协调变量的方式改进ADMM算法，并利用改进的算法求解多微网系统的分散式优化模型。通过仿真分析，验证了所提出方法的准确性和有效性。最后，在微网的下层控制中，亦针对集中式控制的缺点设计了微网分

6、布式自治控制方案。在所设计的控制方案中，各微源在与相邻微源交互必要信息的基础上，基于有限时间控制方法实现机组功率在最优运行点邻域内的动态调整。仿真分析表明，所提出的微网分布式自治控制方案在去中心化的同时保证了微网的经济运行能力。关键词：多微网；协调优化与控制；配电网；分布式优化-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractTheincreasingnumberofmicrogridsproduceseriousoptimizationandcontrolproblemswhenmulti-microgridsareconnectedtopowernetwork.Themul

7、ti-microgridssystemisdifferentfromtraditionaldistributionnetwork,whichiscomposedbythelargeamountofmicrogrids,hasbroughtanumberofadverseeffectsontheoperationofthedistributionnetwork,suchasbreakingthemonopolydistributionnetworkmarketingmodel,ch