基于多目标灰狼算法的园区微电网综合能源优化调度

园区微电网优化调度是电网安全运行的重要一环,而且随着清洁能源接入电网功率的不断提高,有必要采取措施以应对电网冲击、电力浪费及运行成本增加问题。该文针对园区微电网综合能源优化调度,以园区微电网运行成本和环境成本最低为目标,以电网安全运行为前提,充分考虑风电、光伏消纳,采用多目标灰狼算法求解模型。仿真结果表明,多目标灰狼算法能够降低园区电力运行成本、减少环境污染,促进清洁能源的消纳,保证园区微电网高效运行。

工业园区微电网参与配电市场的策略性能量管理双层优化方法

工业园区具有工业生产和能源需求紧密联系的特点,若对其中工业用户的用能行为加以管理,可为优化配电市场灵活调度发挥重要作用。该文提出一种工业园区微电网参与配电市场的策略性能量管理双层优化模型,其中,上层模型以工业园区微电网运行成本最小为目标函数,基于配电市场的出清结算电价,充分利用工业生产过程中生产任务的可调度性和园区建筑物的储能特性,优化工业园区用能策略;下层模型为配电市场出清模型,以确定出清的配电网节点边际电价(distribution locational marginal price,DLMP),并传递给上层模型用于微电网能量结算。为求解所构建的双层模型,将该模型转化为均衡约束数学规划问题(mathematical programming with equilibrium constraint,MPEC),进一步将其转化为混合整数二阶锥规划(mixed-integer second-order-cone programming,MISOCP)模型。最后,以IEEE33节点配电系统和某电池制造厂(battery manufacturing plant,BMP)工业园区微电网为例,验证所提模型和方法的有效性。算例结果表明,所提出的工业园区微电网用能管理策略能够有效地降低工业园区用能成本。

基于概率收益分析算法的园区微电网收益优化研究

鉴于园区微电网先期投资大,分布式电源出力具有不确定性的特点,为充分挖掘并定量评估微网运行的经济效益,提出了一种基于概率收益分析算法的微电网经济运行评价方法。基于收益概率分布角度量化描述微电网投资收益的不确定性,在电力系统概率预测算法基础上,充分考虑资源不确定性与预测不确定性,建立负荷和光伏出力的不确定性模型,生成大量随机场景,并采用蒙特卡洛方法对微电网的月收益进行分析,生成相应的收益概率分布曲线,从而实现微电网收益不确定性的量化。算例结果表明,所提方法能够有效对比不同配置的微电网的收益,为园区微电网的运行决策提供了科学依据。

“源-网-荷-储”协同的园区微电网优化调度

园区微电网运行在"以热定电"方式下时,微型燃气轮机电能完全跟随热负荷,限制了微型燃气轮机在经济调度中的作用。针对这一问题,提出一种考虑微电网中央控制器(microgrid central controller,MGCC)信息、微电网运行约束、储能约束的"源-网-荷-储"4层模型,解耦了微型燃气轮机电热出力的强耦合性,采用改进的粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法对模型求解,优化微电网内各单元出力。将该模型应用于某微电网实际算例,并与"以热定电"、"电热分供"2种运行方式进行比较,分析结果表明,该优化模型能够实现"源-网-荷-储"协调调度,降低微电网运行成本。

一种基于嵌入式系统的园区微电网中央控制器设计

针对目前微电网控制器成本较高、标准各异、集成度低和缺乏具有实际操作性的能量管理策略等问题,设计了一种集计量监控和能量管理一体化的园区微电网中央控制器。采用基于ARM的嵌入式系统硬件平台,模块化设计。考虑到园区企业用能需求,开发了具有园区特色的能量管理策略,给出一种基于三次指数平滑法的需量预测方法并利用储能系统来进行需量管理,在不影响企业办公生产的同时降低用电成本。通过搭建物理实验平台对中央控制器的功能和能量管理策略进行了验证,具有较好的实用性。

含EV充电站的园区微电网孤岛运行可靠性评估

以园区微电网为研究对象,将充电站内电动汽车分为私家电动车和电动班车2种主要类型,进行孤岛运行可靠性评估。首先,通过分析不同类型电动汽车的行驶时间特性,提出电动汽车充电站联合储能设备与微电网电力系统间的功率互动策略以及互动功率计算模型。随后,以开关为边界对微电网馈线区域进行分级,提出不同故障隔离操作方法。并在传统评估指标的基础上,提出电动汽车充电站平均充电、放电、负荷削减深度等评估指标。最后,采用序贯蒙特卡罗智能算法,以IEEE配电系统可靠性评估测试系统RTBS Bus6的F4馈线区域为基础而修改的配电网络为算例,进行仿真计算。计算结果表明:当响应V2G技术的电动汽车充电站接入微电网后,合理的功率互动策略可有效提高微电网孤岛运行状态下的可靠性。

基于园区微电网的协调控制策略的应用

针对园区微电网在离网状态下保证重要负荷供电的实际需求,制定了离网有功协调控制策略和无功协调控制策略,构建了一种基于园区微电网的协调控制系统,达到了园区微电网协调控制系统安全、可靠、高效运行的要求。

一种适用于园区微电网的安全控制协议

随着微电网技术的快速发展,微电网的控制研究成为当前的研究热点。针对当前园区微电网控制系统在数据交互过程中存在数据来源可靠性和数据完整性保护等问题,提出一种消息可恢复式数字签名方案。该方案与一般的数字签名方案相比具有能够减少通信量、降低通信代价的优点,适用于带宽有限,计算能力弱的应用场景中,可以有效地应用到园区微电网的控制系统中,并保持微电网运行的高效性。园区微电网的控制是保障园区稳定供电的重要组成部分,针对园区微电网控制系统的网络安全问题,以消息可恢复式的数字签名方案为基础,进一步提出一种适用于园区微电网的安全控制协议。最后通过C#轻量级密码术包对安全控制协议的交互过程进行实验与仿真,实验结果表明该方案的签名过程耗时短,表明该安全控制协议在控制器端运行效率较高,可以有效提高园区微电网控制系统的安全性,可以为园区微电网的安全稳定运行提供有力保障。

分时电价响应下园区微电网日前优化调度策略

以园区微电网PMG为研究背景,从日前这一时间尺度出发,建立以PMG日运行成本最小为目标的优化调度模型。根据PMG内可中断负荷预测曲线划分时段,对分时电价TOU进行调整,得出优化后的TOU曲线。通过电价激励用户侧调整部分负荷的用电时段,降低负荷峰谷差,降低购电成本;在调度过程中,PMG与主网通过联络线互联,进行电力交易,使PMG获得收益,进一步提高PMG运行的经济性。将所建立的PMG单目标优化调度模型用灰狼算法求解。仿真结果表明,该日前优化调度模型可有效降低PMG负荷峰谷差,同时提高微电网运行的经济性,验证了该日前优化调度策略的合理性。

含多种新能源的园区型微电网规划关键问题研究

随着我国电力体制改革的持续推进和国家对新能源微电网推广力度不断加大,园区型微电网的规划与建设已受到越来越多的重视,在分析园区型微电网特征的基础上,对园区型微电网规划过程中的分布式电源和储能配置,一次系统网架方案、微电网保护配置、二次监控系统的构建等关键问题进行详细分析和研究,并提出可行的解决方案。

园区光储充微电网系统关键技术研究

以满足将来电网消纳规模化可再生能源的需求出发,研究适合工商业园区推广应用的光储充微电网系统关键技术。首先论述园区光储充微电网的必要性,然后搭建了园区光储充微电网的系统架构,以及各系统通信方式的说明。研究园区光储充微电网的顺序控制策略,包括并网模式和离网模式以及并离网切换技术。最后在园区光储充微电网的经济性,从直接体现和间接体现进行建模分析和论述。

面向园区型微电网的一体化控制系统

在充分考虑园区型微电网安全稳定运行的基础上,从园区型微电网建设和运营集约化角度出发,提出一种适用于园区型微电网的一体化控制系统,并对所提一体化控制系统的系统架构,系统基本功能,所采用的三层控制结构,系统应配备关键装置和主站系统典型配置方案进行详细的分析和说明。研究表明:该一体化控制系统适应园区型微电网发展的需要,对微电网技术的推广和应用具有重要意义。