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相对于传统大电网,微电网具有多个发电单元,增强了系统处理偶然事故的性能。而且微电网运行方式灵活,既可独立于大电网直接为少量用户提供电能,也可并入大电网共同为用户供电,还可作为大电网的备用,实现“即插即用”。而微电网的经济运行则是通过合理分配各分布式电源的发电,降低发电成本并提高微电网的能源利用效率,其研究意义重大。膜计算(也称P系统)是从生命细胞的结构与功能以及生物组织、器官等复杂的细胞群的协作中抽象出的一种分布式并行计算模型(也称为膜系统)。目前许多学者采用膜计算提出众多近似优化算法求解实际应用中的问题。本文围绕微电网经济运行中优化控制策略开展研究,主要工作如下:(1)深入研究了国内外关于微电网技术的发展及研究现状,归纳总结出微电网研究中的关键技术。包括:微电网系统的建模与仿真、微电网系统的运行控制与能量管理、微电网系统的环境与经济性评估、微电网经济运行的优化算法的研究与应用等四个方面。(2)研究了目前微电网的经济运行策略及存在问题。(3)研究了分布式发电单元的特性,建立了风力发电、光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机等几种分布式电源的数学模型。(4)综合考虑发电、治污、运行维护、可靠性等成本,建立了微电网经济运行的优化模型。提出了孤岛以及并网运行方式下,同时考虑经济性和环保性的微电网经济运行的综合成本目标函数。(5)提出了一种基于膜计算的量子粒子膜优化算法。该算法将膜计算与量子粒子群算法相结合,应用到微电网经济运行的研究中,提高了收敛的速度与精度。经仿真实验,结果表明所提出的量子粒子群膜优化算法具有优化精度高、收敛速度快的优点。(6)利用Matlab软件进行了微电网的系统建模,并结合真实的算例,将量子粒子群膜优化算法植入微电网整个经济运行的仿真试验中,优化各分布式电源的出力。包括:风力发电、光伏发电、燃料电池、微型燃气轮机以及蓄电池,分别进行了孤岛以及并网运行方式下的静态调度、动态调度的研究,验证了算法的有效性和正确性。