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导读:陕西科技大学电气与信息工程学院的研究人员党宏社、吕钊,在2015年第2期《陕西科技大学学报》上撰文指出,为了提高微电网运行时系统的经济性,针对风光发电输出功率具有不可控的特性,提出了微电网在不同情况下的能量管理策略。综合考虑微电源发电量、储能系统的剩余电量以及不同时段的购电价格等,
建立了以微电网系统运行经济性为目标的能量管理模型,并运用果蝇算法对微电网能量调度问题求解。算例结果表明,该模型能有效地根据风光资源条件和用户需求而合理地选择供电方式,这为解决微电网能量管理提供了一种新途径。
微电网是指由小规模发电装置与低压配电网构成的发电系统,可以看作是基于分布式发电装置并管理局部能量供求关系的小电网。对于城市居民供电以及电网末端的偏远地区供电有着独特的优势,特别是风光互补发电在未来生活用电方面具有广阔的应用前景。
目前,微电网研究主要集中在系统结构和控制方面,而如何在满足负荷需求以及电能质量的前提下,对可再生能源发电能力协调控制和经济效益研究相对较少。由于季节和气候对太阳能及风力发电两者影响很大,且风力发电机、光伏阵列的输出功率等都存在较大范围的波动,如何对微电网中各电源进行有效地协调控制,以保证微电网在不同情况下都能满足负荷的电能需求,是微电网能否稳定运行的关键。
郭思琪等建立了适用于离网型的微电网能量管理模型。从日前和日内两个时间尺度对微电网能量进行协调控制,但只考虑了网内储能设备的运行成本;
石庆均等提出了独立运行方式下的微电网能量管理优化方式。该方法根据系统净负荷功率大小和可控性微电源的基点运行功率范围之间的关系,采用不同的能量管理策略,缩减了可控发电单元的准许功率运行范围,但不能充分利用各微电源而增加了系统成本;
皇甫宜耿等提出了一种基于风光互补发电系统多模态能量流的分析法。研究了各模态及模态转化特性,提高了系统运行的安全可靠性,但未涉及经济性;
王金全等提出了一种经济与环保相协调的微电网能量优化方法。权衡停电损失和污染物处理费用,得到了微电网调度周期内各时刻微电源发电量和供电策略,忽略了可再生能源发电的时变特性。
本文针对以风光发电为主、市电为辅的微电网运行方式下的能量管理问题,在保证负荷需求的基础上,以整个系统的运行经济性为目标建立模型,并采用果蝇算法对模型进行求解。算例分析表明,在微电网系统运行过程中,正确地选择各时段不同类型的功率输出,能够保证系统经济稳定地运行。
结论
本文研究了直流型微电网的能量管理问题,在满足系统约束的前提下,建立了以微电网运行成本为最小的能量管理模型,并利用果蝇算法进行了求解。
结果表明,该模型能有效地安排各时刻风光发电系统的出力、蓄电池充放电量,以及外网间的交互功率,从而在满足可靠性的前提下获得了最满意的经济性。
果蝇算法计算精确度高,运行速度快,并且全局寻优能力强,为微电网经济调度问题提供了一种较为实用的求解方法。
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