基于改进粒子群算法的微电网能量优化调度研究及实现

面对全球环境污染和能源危机的双重压力,世界各国将焦点转向太阳能、风能等清洁可再生能源。微电网是组织和利用可再生能源发电的重要途径之一。本文以微电网的能量优化调度为研究对象,建立了微电网能量优化调度模型,采用改进型粒子群优化算法对模型进行了求解,并构造实际的微电网平台对研究成果进行设计与实现。 论文分析了微电网中各种分布式发电单元的发电原理与调度特性,建立了光伏发电、风力发电、微型燃气轮机、燃料电池和储能装置的参与微电网能量管理的数学模型。考虑微电网内各分布式单元的燃料成本、运行维护成本、污染罚款成本以及和大电网电能交互的电能成本,建立了微电网能量优化调度数学模型,拟定了四种能量管理调度策略。针对粒子群算法在求解优化问题时易出现“早熟收敛”导致寻优精度不高的缺点提出了一种适宜求解多约束、多目标优化问题的改进型粒子群优化算法。通过一个IEEE30节点的微电网仿真算例对各种策略下模型求解结果进行了分析,结果表明了本文提出模型的有效性。 本文构建微电网平台进行了能量管理系统的开发与设计工作。提出了微电网能量优化调度策略,并在Matlab平台上进行了仿真验证,表明微电网系统能够稳定可靠运行。给出了微电网监控系统和能量管理系统的功能、结构以及软、硬件实现方案,并针对监控系统界面进行了开发。图41幅,表14个,参考文献64篇