微电网经济运行的优化算法研究

【摘要】微电网是一组由分布式电源、储能设备、用电设备以及控制装置构成的新型网络结构。微电网作为解决电力系统众多问题的重要手段,需要尽可能地发挥出其带来的巨大的经济效益。因此,微电网经济运行是吸引用户并使其能够在电力系统中得以推广的关键。然而,随着微电网中设备种类增加、规模不断扩大,微电网经济运行的优化问题变得越来越复杂。现有的优化调度策略已经不能满足微电网新的发展趋势。本文从优化微电网经济运行入手,提出了基于拉格朗日松弛新的分布式优化算法,降低了微电网运行的成本,提高了算法运行效率。本文主要完成的工作如下：1)本文解决了微电网需求侧负荷调度问题。现有文献需求侧负荷调度算法不能处理大规模负荷调度的问题。因此,本文在拉格朗日松弛分解的基础上,改进了有界二次规划和Benders分解,提出了一种适用于大规模计算的新的分布式算法,解决了用电设备和储能设备的联合调度优化问题。通过仿真验证了该算法不仅能够有效降低需求侧运行成本,而且计算时间明显好于已有的集中式算法。2)本文解决了微电网中热能机组和用电设备的联合调度优化问题。考虑的场景是只包含热能机组和用电设备的微电网运行优化。研究目的是当大电网出现故障时,处于孤网状态下的微电网也能低成本可靠地运行。本文采用拉格朗日松弛分解对联合优化问题进行解耦。针对解耦后的单机问题采用了动态规划进行求解。通过仿真证明了算法能够有效地降低微电网运行成本和转移峰值负荷。3)本文解决了考虑风力发电,处于并网状态微电网经济运行随机调度问题。本文使用了机会约束描述风力发电的随机性,解决了使用期望值模型概率上的局限性。另外,本文提出了微电网经济运行优化的分布式实现架构,并且给出了微电网并网状态下经济运行的一般优化策略,降低了微电网的运行成本。通过仿真证明了本文提出的算法能够高效地解决微电网经济运行问题。
【作者】龙科宇；
【导师】孙优贤；杨再跃；
【作者基本信息】浙江大学，控制科学与工程，2014，硕士
【关键词】微电网；经济运行；需求侧管理；数学规划；随机调度；

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