獨(dú)立運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的能量管理與協(xié)調(diào)控制策略研究

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1、■類號(hào)ＩＵＰＣ密級(jí)學(xué)號(hào)丨博士學(xué)位論文獨(dú)立運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的能量管理與協(xié)調(diào)控制策略研究王海燕學(xué)科名稱：電力電子與電力傳動(dòng)學(xué)科門類：工學(xué)指導(dǎo)教師：同向前教授申請(qǐng)日期：２０１７年９月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研宄工作及取得的成果。盡我所知，一除特別加以標(biāo)注的地方外，論文中不包含其他人的研宄成果。與我同工作的同志對(duì)本文的研宄工作和成果的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說(shuō)明并已致謝。一本論文及其相關(guān)資料若有不實(shí)之處，由本人承擔(dān)切相關(guān)責(zé)任。？０論文作者簽名：玉海＆年／月日丨（學(xué)位論文使用

2、授權(quán)本人作為學(xué)位論文作者了解并愿意遵守學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，艮Ｐ：在導(dǎo)師的指導(dǎo)下創(chuàng)作完成的學(xué)位論文的知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸西安理工大學(xué)所有，本人今后在使用或發(fā)表該論文涉及的研宄內(nèi)容時(shí)，會(huì)注明西安理工大學(xué)。西安理工大學(xué)擁有學(xué)位論文的？如下使用權(quán)，包括．學(xué)?？梢员４鎸W(xué)位論文；可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文；可以查閱或借閱。本人授權(quán)西安理工大學(xué)對(duì)學(xué)位論文全部?jī)?nèi)容編入公開的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。本學(xué)位論文全部或部分內(nèi)容的公布（包括刊登）授權(quán)西安理工大學(xué)研宄生院辦理。經(jīng)過(guò)學(xué)校保密辦公室確定密級(jí)的涉密學(xué)位論文，按照相關(guān)保密規(guī)定執(zhí)行；需要進(jìn)行技術(shù)保

3、密的學(xué)位論文，按照《西安理工大學(xué)學(xué)位論文技術(shù)保密申請(qǐng)表》內(nèi)容進(jìn)行保密（附《西安理工大學(xué)學(xué)位論文技術(shù)保密申請(qǐng)表》）。保密的學(xué)位論文在解密后，適用本授權(quán)。論文作者簽名導(dǎo)師簽名：７＾１年卜月Ｗ日？論文題目：獨(dú)立運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的能量管理與協(xié)調(diào)控制策略研宄學(xué)科名稱：電力電子與電力傳動(dòng)博士生■鉑：王海燕簽名：＾蜱指導(dǎo)教師：同向前教授簽名：摘要微電網(wǎng)將分布式發(fā)電裝置、負(fù)荷、儲(chǔ)能以及監(jiān)控保護(hù)裝置有機(jī)結(jié)合接入中低壓配電系。統(tǒng)，是分布式電源大規(guī)模接入電網(wǎng)的主要形式在主網(wǎng)計(jì)劃停電期間，微電網(wǎng)須由并網(wǎng)運(yùn)，、行模式轉(zhuǎn)為獨(dú)立運(yùn)行模式，當(dāng)分布

4、式電源和儲(chǔ)能裝置容量有限時(shí)如何保證微電網(wǎng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行是亟需解決的關(guān)鍵問(wèn)題。本文對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、運(yùn)行控制策略及其在獨(dú)立運(yùn)行模式下的能量管理與優(yōu)化調(diào)度等問(wèn)題進(jìn)行了深入研究，改進(jìn)了獨(dú)立運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的能量管理策略，為微電網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行和提升可靠性提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。研究了微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行模式及控制策略，建立了光伏發(fā)電和儲(chǔ)能系統(tǒng)仿真模型。一為更好地適應(yīng)不同電壓等級(jí)和容量的分布式電源的并網(wǎng)仿真需求，提出了種適用于并網(wǎng)型分布式電源仿真模型的功率變換方法，以某標(biāo)稱并網(wǎng)電壓和功率的標(biāo)準(zhǔn)微電源仿真模型，為基礎(chǔ)，在其并網(wǎng)側(cè)加入功率變換模塊可以得到任意

5、并網(wǎng)電壓和并網(wǎng)功率的微電源仿真模型?；谏鲜鲈Ｐ停⒘藢?duì)等控制方式下的光儲(chǔ)微電網(wǎng)的離線和實(shí)時(shí)仿真模型，仿真驗(yàn)證了微電網(wǎng)模型及其運(yùn)行控制策略的正確性。提出了基于剩余電量預(yù)估的微電網(wǎng)切負(fù)荷策略。對(duì)微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行期間，不斷預(yù)測(cè)微電網(wǎng)的剩余電量，適時(shí)切除次重要的負(fù)荷，，按照負(fù)荷的重要等級(jí)確保網(wǎng)內(nèi)重要負(fù)荷持續(xù)供電。在此基礎(chǔ)上，以盡可能延長(zhǎng)所有負(fù)荷供電時(shí)間為目標(biāo)，對(duì)切負(fù)荷策略中的負(fù)荷投切時(shí)刻進(jìn)行優(yōu)化，形成了面向負(fù)荷供電可靠性的微電網(wǎng)最優(yōu)切負(fù)荷策略。提出了考慮需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)負(fù)荷平移策略。對(duì)獨(dú)立運(yùn)行模式下的并網(wǎng)型微電網(wǎng)，同時(shí)考慮整個(gè)孤島時(shí)段微電網(wǎng)發(fā)

6、電量與用電量的供需平衡及實(shí)時(shí)功率平衡，對(duì)儲(chǔ)能電量進(jìn)行預(yù)估，將發(fā)電量不，結(jié)合需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)，對(duì)微電網(wǎng)中可平移負(fù)荷的運(yùn)行時(shí)段進(jìn)行優(yōu)化足時(shí)段的可平移負(fù)荷優(yōu)化平移至發(fā)電量充足時(shí)段，有效提高了微電網(wǎng)供電可靠性及可再生能源利用率。提出了基于滾動(dòng)預(yù)估和反饋校正的微電網(wǎng)分層協(xié)調(diào)調(diào)度策略。由于微電網(wǎng)調(diào)度策略的，準(zhǔn)確性受可再生能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)誤差的影響，而預(yù)測(cè)精度隨時(shí)間尺度減小而提高該策“”略以儲(chǔ)能電量和功率的滾動(dòng)預(yù)估為基礎(chǔ)，對(duì)微電網(wǎng)實(shí)行日前粗調(diào)＋日內(nèi)細(xì)調(diào)＋實(shí)時(shí)微調(diào)的滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度，使，并以儲(chǔ)能功率和電量實(shí)測(cè)值為反饋信息，對(duì)調(diào)度策略進(jìn)行反復(fù)校正Ｉ西安理工大學(xué)博

7、士學(xué)位論文調(diào)度結(jié)果更符合實(shí)際運(yùn)行情況。采用典型的光儲(chǔ)微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，對(duì)上述獨(dú)立運(yùn)行模式下微電網(wǎng)的能量管理及優(yōu)化調(diào)度策略在多場(chǎng)景下進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明論文所提策略是正確有效的，應(yīng)用這些策略可顯著提高微電網(wǎng)在獨(dú)立運(yùn)行模式下的供電可靠性和光伏發(fā)電的利用率。關(guān)鍵詞：孤島微電網(wǎng)；仿真建模；能量管理；剩余電量；需求側(cè)響應(yīng)；協(xié)調(diào)調(diào)度本研宄得到國(guó)家自然科學(xué)基金（５１５０７１３９，５１６７７１５１）和陜西省教育廳科研計(jì)劃項(xiàng)目（１０ＪＫ７５６）的資助。ＩＩ？Ｔｉｔｌｅ：ＲＥＳＥＡＲＣ