含光储的微电网中CCHP容量优化配置

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1、硕士学位论文含光储的微电网中CCHP容量优化配置作者姓名曾金灿学科专业电力系统及其自动化指导教师刘文泽副教授所在学院电力学院论文提交日期2018年4月TheCCHPCapacityOptimizationConfigurationofMicrogridPowerSystemIncludingPhotovoltaicandEnergyStorageSystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZengJincanSupervisor：Assoc.

2、Prof.LiuWenzeSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TM73学校代号：10561学号：201520111003华南理工大学硕士学位论文含光储的微电网中CCHP容量优化配置作者姓名：曾金灿指导教师姓名、职称：刘文泽副教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：电力系统运行优化与控制论文提交日期：2018年04月20日论文答辩日期：2018年06月02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

3、：张勇军委员：蔡泽祥李晓华欧阳森李爱民摘要微电网（Microgrid）系统是智能电网的重要组成部分，近年来因其能提高系统可靠性和节能环保等优点而受到了广泛的关注和研究。微电网系统主要采用接入分布式电源为系统提供电能，其中光伏发电系统在分布式电源中发展技术较为成熟，应用较为广泛。为解决太阳能风能等分布式电源的间歇性出力问题，需要在微电网系统中加入储能系统以保证系统供电的连续性和稳定性。本文将含光伏发电系统和储能系统的微电网与当今大力发展冷热电三联供系统（简称CCHP）相结合，充分发挥光伏发电系统和储能系统在削峰填谷

4、和节能低碳方面的优势，同时也可以降低CCHP系统的总的运行成本与二氧化碳的排放量，可谓相得益彰。本文针对光伏发电系统、锂离子电池储能系统和CCHP系统的容量优化配置等几个方面开展了以下研究工作。（1）首先本文在绪论部分总结了国内外微电网以及光伏微电网、CCHP系统的发展历程及其研究现状。然后在第二章介绍了微电网中光伏发电系统结构的组成以及相关设备的建模，然后通过结合模拟退火算法(SA)与混沌粒子群算法(CPSO)各自的优势，提出了模拟退火混沌粒子群算法（SA-CPSO）使用该算法来改进最大功率点追踪（MPPT）控

5、制器，使其即使在光伏电板接受光照不均匀的情况下也能够准确快速追踪到光伏发电系统的最大功率点，从而提高光伏系统发电效率以及得到精确的光伏发电系统输出功率曲线，为本文所研究的含光储微电网中的CCHP系统的容量优化配置提供光伏发电系统仿真模型支持以及光伏发电系统日单位小时平均输出功率。（2）对锂离子电池储能系统的精确建模，是准确仿真和分析微电网储能系统的关键，本文采用Simulink进行微电网系统的仿真建模，针对Simulink自带电池模型不能反映电池内部极化特性，模型内部结构复杂而导致的仿真缓慢等问题提出了一种改进的

6、戴维南等效锂离子电池的模型，采用开路电压法与最小二乘法相结合来对锂离子电池SOC进行状态估计，并通过仿真验证了该模型的仿真精度准确性和合理性。该模型输出的SOC可被后续求解CCHP系统容量优化配置的多目标算法NSGA-II所调用，用于CCHP系统容量优化配置所需SOC约束。（3）将含光伏发电系统和储能系统的微电网加入到CCHP系统中，介绍了其整体I拓扑结构与运行方式，对CCHP系统中关键设备进行数学建模，然后为解决含光储的微电网的CCHP容量优化配置的多目标问题研究了NSGA-II算法，并将其应用于CCHP的容量

7、优化配置中，可得到优化配置后CCHP各设备容量并做出多目标Pareto前沿图，通过对比分析不同冷热电系统之间的Pareto图以及折中最优解的运行容量配置图，验证了光储在CCHP系统中的重要作用与经济效益。关键词：微电网；最大功率点追踪；锂离子电池模型；冷热电三联供；容量优化IIABSTRACTMicrogridsystemisanimportantpartofsmartgrid.Inrecentyears,ithasbeenwidelyconcernedandstudiedforitsenergyreliabil

8、ityandenergyconservationandenvironmentalprotection.Themicro-gridsystemmainlyUSEStheaccessdistributedpowersupplytoprovidethepowerforthesystem,inwhichthephotovoltaicpowergenerationsystemism