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交直流混合微网整合了交流微网与直流微网各自的优势,为不同种类分布式电源的规模化并网及互补供能提供了可靠途径,有效促进可再生能源消纳的同时实现节能降耗,可以更好地满足用户灵活多样的供用电需求,已成为微网发展的必然趋势之一。风电、光伏等间歇性可再生能源渗透率的提高及负荷的随机波动给交直流混合微网的运行带来一定的挑战。
本文围绕交直流混合微网多时间尺度不确定优化运行问题展开研究。首先介绍了选题背景及意义,阐述了国内外交直流混合微网的发展动态及其优化运行的研究现状。针对交直流混合微网分区结构从源网荷储四个角度分析了微网中不同资源特性,并建立了微网中主要设备的相关成本模型,其次阐述了风光荷不确定性对微网运行的影响,采用蒙特卡罗随机模拟及反向场景缩减技术得到风-光-荷功率组合典型场景集,将随机优化问题转换为确定性优化问题。针对时间尺度越小风光荷功率预测误差越小的特点,从2个时间尺度对交直流混合微网的优化运行进一步研究。在1h级时间尺度上结合不同典型场景预先考虑风光荷随机波动会引起的有功功率调整,引入期望再调度成本以微网综合运行成本最小为目标建立交直流混合微网分区二层日前优化运行模型来协调微网整体(上层决策者)与交、直流区域(下层从属者)之间的经济利益,然后以日前优化运行结果作为基准,在15min级时间尺度上以不平衡功率调整费用最小为目标建立了不平衡功率实时调整模型。在PSO算法的基础上,引入混沌初始化、混沌惯性权重、随机黑洞机制、早熟判断及高斯扰动改进策略,提出了混沌黑洞粒子群算法(CBHPSO)来寻优求解,通过与PSO、CPSO算法进行测试比较,验证了CBHPSO算法收敛精度更高、收敛速度更快而且优化搜索过程更稳定。基于某示范工程实际算例,采用CBHPSO算法结合Gurobi优化工具箱对交直流混合微网分区二层日前优化运行模型和不平衡功率实时调整模型进行寻优求解,验证本文提出的交直流混合微网多时间尺度不确定优化运行方法的正确性和可行性。
本文围绕交直流混合微网多时间尺度不确定优化运行问题展开研究。首先介绍了选题背景及意义,阐述了国内外交直流混合微网的发展动态及其优化运行的研究现状。针对交直流混合微网分区结构从源网荷储四个角度分析了微网中不同资源特性,并建立了微网中主要设备的相关成本模型,其次阐述了风光荷不确定性对微网运行的影响,采用蒙特卡罗随机模拟及反向场景缩减技术得到风-光-荷功率组合典型场景集,将随机优化问题转换为确定性优化问题。针对时间尺度越小风光荷功率预测误差越小的特点,从2个时间尺度对交直流混合微网的优化运行进一步研究。在1h级时间尺度上结合不同典型场景预先考虑风光荷随机波动会引起的有功功率调整,引入期望再调度成本以微网综合运行成本最小为目标建立交直流混合微网分区二层日前优化运行模型来协调微网整体(上层决策者)与交、直流区域(下层从属者)之间的经济利益,然后以日前优化运行结果作为基准,在15min级时间尺度上以不平衡功率调整费用最小为目标建立了不平衡功率实时调整模型。在PSO算法的基础上,引入混沌初始化、混沌惯性权重、随机黑洞机制、早熟判断及高斯扰动改进策略,提出了混沌黑洞粒子群算法(CBHPSO)来寻优求解,通过与PSO、CPSO算法进行测试比较,验证了CBHPSO算法收敛精度更高、收敛速度更快而且优化搜索过程更稳定。基于某示范工程实际算例,采用CBHPSO算法结合Gurobi优化工具箱对交直流混合微网分区二层日前优化运行模型和不平衡功率实时调整模型进行寻优求解,验证本文提出的交直流混合微网多时间尺度不确定优化运行方法的正确性和可行性。