计及不同主体的微电网日前优化调度方案研究

对并网运行模式下的某微网系统的日前优化调度方案进行了分析,该微网系统涉及主网、可再生能源、蓄电池及用户多个利益主体。该系统既可从主网获取电能,也可从系统内部的光伏阵列、风机及储能蓄电池获得电能。在主网与微网的交换功率约束、蓄电池充放电电量约束及充电次数等一系列约束条件下,以平均负荷供电成本最小为目标构建了3种优化调度对比模型,并借助MATLAB工具,分别采用原始-对偶算法、混合惩罚函数法、改进的遗传算法对3种调度方案模型进行了最优求解,以实现不同利益主体的合理利益分配,使系统综合效益最佳。最后通过某微网系统算例验证了模型的有效性和经济性。算例结果表明,充分利用蓄电池的调控作用,以及选择性地接纳可再生能源,并适度提高微网与主网之间的交换功率,可使微电网运行于最优经济状态。     

基于频率特征的微电网孤岛潮流计算

通过对微电网孤岛运行时潮流计算的特殊性分析,将传统牛顿拉夫逊法进行改进,特别针对频率进行计算,且不设置平衡节点,让多电源共同承担功率缺额。根据实际情况,考虑分布式电源和负荷的调节特性,进行潮流计算分析,所得分析结果具有一定参考价值。     

基于EMD-KELM-EKF与参数优选的用户侧微电网短期负荷预测方法

短期负荷预测是微电网经济调度的重要组成部分,预测误差将直接影响运行经济性。相对于大电网环境,在用户侧微电网实施短期负荷预测的难度更高。提出了一种基于经验模态分解、扩展卡尔曼滤波及核函数极限学习机的组合短期负荷预测模型,通过经验模态分解对随机性强的微电网负荷时间序列逐级分解为多组固有模态函数分量,采用扩展卡尔曼滤波及核函数极限学习机2种存在典型差异的预测模型对不同性质的固有模态函数分量进行预测,并采用粒子群算法实现模型参数的优选。针对用户侧微电网的环境约束,提出了离线参数寻优、周期参数更新与在线预测相结合的实现模式。通过多种类型、容量的用户侧微电网算例分析,验证了模型预测精度、周期更新稳定性与计算效率。     

微电网电力市场交易模型研究

在分析微电网特点的基础上,提出了基于多代理系统(multi-agent,MAS)的微电网电力市场交易模型。考虑到电力市场是一个不完全竞争市场,应用博弈论对微电网竞价策略进行分析。由于微电网的特殊性,微电网本身可以看成一个小型的低压配电网系统,而对于上级电力市场,微电网可以看成一个发电商,微电网要实现自身经济效益最大化就需要从这2个方面进行优化。应用等微增率对微电网各发电元件的经济运行进行分析计算,通过算例计算,得出了微电网自身利润最大化的报价策略和最优化运行方案。     

微网系统中储能优化配置研究

微网中分布式电源出力的随机性和间歇性对大电网造成冲击,已经成为大电网与分布式电源的主要矛盾,而储能技术的应用是解决这个困局的有效方法之一。如何实现微网中储能优化配置是微网运行的关键问题之一。研究了微网中储能优化配置模型,讨论如何在并网和孤网下根据储能在微网中的作用来配置其容量,并阐述了微网中储能优化配置的求解方法。     

直流微网中高降压比软开关DC/DC变换器的研究

针对传统单级DC-DC变换器在分布式电源构成的DC380V直流微电网中变换困难的问题,本文提出了一种具有高降压比特性的新型拓扑,该拓扑利用中间电感和输出侧电感的分压特性,较好地实现了高降压比转换,并利用钳位电容的作用实现电路的软开关动作。本文在分析其基本原理的基础上,给出了一定死区时间内,软开关的实现条件,同时,通过对比介绍了该变换器的优势。最后,通过仿真验证了上述理论分析的正确性。     

直流微网中高降压比软开关DC-DC变换器

针对传统单级DC-DC变换器在分布式电源构成的DC 380 V直流微电网中变换困难的问题,提出了一种具有高降压比特性的新型拓扑结构.该拓扑结构利用中间电感和输出侧电感的分压特性,较好地实现了高降压比转换,并利用钳位电容的作用实现了电路的软开关动作.在分析其基本原理的基础上,给出了一定死区时间内软开关的实现条件,并通过对比介绍了该变换器的优势.最后通过仿真验证了上述理论分析的正确性.     

考虑电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置

在微电网中适当的储能配置方案能保证微电网运行的经济性和可靠性。在考虑分布式电源的建设成本、运行维护成本、回收成本、环境成本和能源短缺补偿成本的基础上,提出了一种含电动汽车调度的微电网混合储能容量优化配置策略。该策略在考虑了不同种类储能设施和负荷的基础上,通过对系统出力和负荷的协调来构建经济适用的混合储能系统。并在满足重要负荷和一般负荷的供电可靠性基础上,采用人工蜂群算法得到最优的储能容量配置。最后,以一个具有20年使用寿命的微电网项目来进行对比分析,结果验证了所提优化配置方法的有效性。     

Energy Management for a Residential Microgrid Using Wavelet Transform and Fuzzy Control Including a Vehicle-to-Grid System

This paper presents the design and implementation of an energy management system (EMS) with wavelet transform and fuzzy control for a residential micro-grid. The hybrid system in this paper consists of a wind turbine generator, photovoltaic (PV) panels, an electric vehicle (EV), and a super capacitor (SC), which is able to connect or disconnect to the main grid. The control strategy is responsible for compensating the difference between the generated power by the wind and solar generators and the demanded power by the loads. Wavelet transform decomposes the power difference into a smoothed component and a fast fluctuated component. The command approach used for fuzzy logic rules considers the state of charging (SOC) of EV, renewable production, and the load demand as parameters. Furthermore, the command rules are developed in order to ensure a reliable grid when taking into account the EV battery protection to decide the output power of the EV. The model of the hybrid system is developed in detail under Matlab/Simulink software environment.