含钒电池储能的微电网负荷优化分配

储能系统是微电网的重要组成部分,其对微电网的稳定性、经济性与安全性有着非常重要的影响。以含钒液流储能电池(vanadium redox flow battery,VRB)系统的微电网为研究对象,建立了含钒电池储能微电网多目标负荷优化分配模型。以某微电网为例,分析讨论了钒电池对微电网带来的经济效益,同时研究了运行模式、控制策略和优化目标中权重等诸多因素对微电网负荷优化分配结果的影响,验证了所建立模型的有效性。     

基于改进自适应遗传算法的微电网负荷优化分配

主要研究了微电网负荷优化分配的问题,即在满足微电网安全运行约束和负荷需求的条件下,优化微电源的出力,使微电网的发电总成本最小。分析建立了微电网负荷优化分配的数学模型,考虑了微电网运行约束条件、负荷需求,微电源的燃料消耗、维护成本与起动成本,以及动态的网络损耗量和购电、售电价格等。研究了微电网分别处于孤网运行与联网运行时的经济性。并运用基于实数编码的改进自适应遗传算法对其进行数值求解。最后,通过算例验证了所提出的方法的有效性。     

直驱式永磁同步风力发电动态特性的研究

风力机的特性不仅包括静态特性,还包括动态特性。其中动态效应主要包含风的剪切效应(Wind Shear)及塔影效应(Tower Shadow)。在建立完整的直驱式永磁同步风力发电机组的模型基础之上,详细研究了由于风剪、塔影效应引起的转矩脉动量对直驱式永磁同步风力发电系统稳定性的影响。运用等效气动转矩的思想完善了传统风力机的模型,使其更加接近实际情况。在Matlab／Simulink中建立了永磁直驱风力发电机组（Directly Driven Wind Turbine With Permanent Magnet Synchronous Generators,D-PMSG）仿真模型,并对不同风速时机组运行情况进行了仿真。结果验证了风剪、塔影效应引起的转矩脉动频率为风力机旋转频率3倍的结论。仿真结果对于直驱式永磁同步风力发电有着更为实际的意义。     

微电网并网时的环保经济调度

针对微电网中太阳能光伏发电、风力发电等分布式发电的特点,考虑到不同类型、容量的微电源所消耗的燃料、效率、运行和维护费用、微电网与主电网功率交互价格、有害气体的排放量不同以及太阳能光伏发电、风力发电的特殊性提出了一种综合考虑发电成本与排放成本的微电网环保经济调度的数学模型。对发电成本与排放成本的不同权重采用改进遗传算法对其进行数值求解,并通过算例验证了所建立的模型与优化算法的有效性与合理性。     

灾难性停电事故后基于混合算法的系统恢复路径优化

灾难性事故后黑起动路径恢复作为电力系统恢复研究的核心内容之一,是一个多阶段、多目标及多变量的组合优化问题。提出了合理的灾难事故后系统黑起动路径恢复的模型和相应的求解方法。该模型以寻找最小代价路径为优化目标,将路径恢复优化等效为计及约束条件的局部最小树问题。运用数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)求取线路的综合权重,考虑了输电网络的电气特性、网络特性以及外在因素的影响。同时针对该问题,提出了相应的改进遗传算法求解模式。最后,通过实例验证了所提模型和方法的正确性。     

风电场混合储能系统优化配置方法

以钒电池VRB(Vanadium redox flow battery)和超级电容SC(supercapacitor)组成的混合储能系统为对象,建立了混合储能系统优化配置模型,研究用于平抑风电场功率波动的混合储能系统容量配置问题。结合专家系统和改进遗传算法提出了一种混合储能系统优化配置方法。首先,以电网节能和电压稳定为指标建立了风电场目标输出曲线;再将基于专家系统的协调控制策略引入改进的遗传算法中,得到混合储能系统的优化配置结果;最后,对典型日风电场出力下的钒电池和超级电容的工作情况进行分析,得到了专家协调控制策略具有延长钒电池寿命的结论,并验证了配置方法和模型的正确性。