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在为海岛负荷供电的解决方案中使用微网技术能够有效提升系统的供电可靠性、降低系统总成本。针对微网容量优化配置及能量管理的研究有助于充分发掘微网的潜力,推进微网技术的应用、发展。 本文首先建立微网中各个微源的数学模型,使用MATLAB/Simulink建立了相应的电路仿真模型,作为后续研究内容的基础。 接下来,本文建立了基于费用现值(Present Cost,PC)的容量配置优化模型,在一定的供电可靠性和能源利用效率的前提下,使项目生命周期内总费用现值最小化。模型采用典型气象年(Typical Meteorological Year,TMY)数据和配网负荷数据,使用粒子群优化算法对前述优化模型进行求解。优化结果能够使微网可靠、经济地长期运行。 最后,本文建立了提前24h的能量管理模型,通过预测得到提前24h的风力、光伏发电量和负荷曲线,在确保负荷不失电的前提下,使柴油机燃料费用和电池折旧成本之和最小化。针对该模型特点,提出一种混合粒子群优化算法,并通过案例分析、验证了算法的性能和优化结果。负荷和可再生能源的出力经常波动,为此,本文研究了系统的多种工作模态,基于系统功率平衡原理提出了一种微网运行模式切换的控制策略,并进行了仿真验证。结果表明,该控制策略能保证系统工作状态切换的顺利完成。