基于多经济主体的微电网优化运行策略研究

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微电网是消纳分布式清洁能源的重要形式。但微电网中不同的新能源电站由不同的开发主体建设,投资与发电成本大小不同,在统一的售电价格下,如何合理分配微电网内各经济主体的售电收益是亟需解决的问题。此外,如何调节孤岛运行模式下微电网中的分布式电源出力,从而确保微电网频率、电压稳定,同时兼顾各经济主体效益,是微电网安全稳定运行的基础。本文针对含多经济主体微电网在并网、孤岛状态下的安全运行问题进行研究,提出经济运行优化模型和求解算法,对进一步促进多经济主体的微电网健康有序发展具有十分重要的意义。本文分析了微电网的运行控制模式及其分布式电源的运行控制方式对微电网经济运行的影响,归纳了孤岛模式下微电网运行模式与控制方式不当可导致的若干经济性问题。采用光伏、风电、微燃机与储能系统的功率输出模型,并以此为依据计算各分布式电源与储能系统可输出的最大功率值;基于各经济主体收益要求,得出计及固定投入与有功损耗的微电网中不同发电主体的经济模型。基于微电网并网运行或孤岛运行的不同状态,建立了以微电网用电成本最小并满足各经济主体收益要求和微电网安全稳定运行约束的系统优化经济运行模型,并提出基于伪镜像动态空间粒子群算法-改进遗传算法对模型进行求解,分布式电源、负荷等能量单元的有功变化范围构成实空间各个维度,能量单元的无功变化范围构成虚空间各个维度,提出伪镜像因子概念以提高各个实粒子对应虚粒子的优化效率,并通过调整改进粒子群算法的权重系数、加速因子等迭代过程中的动态参量,将伪镜像动态空间粒子群算法嵌套在遗传算法的迭代循环当中,使其能够解决不同微电网运行模式与分布式电源控制方式下的优化经济运行问题。最后,以某含有风电、光伏、微燃机与储能系统的多经济主体微电网为实例,开展验证研究,结果表明本文所提出的运行策略能够在满足微电网频率稳定、电压稳定前提下实现优化经济运行,可为微电网的优化调度控制提供有益的参考。
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