含电动汽车的微网系统经济调度和优化配置研究

随着化石能源的日趋枯竭以及环境问题的日益显著,在传统的发电形式之外微网系统日益受到人们关注;在传统燃油交通工具之外,电动汽车作为绿色出行工具也逐渐得到推广。在此背景下,研究电动汽车接入对微网系统规划设计和运行优化的影响,具有非常重要的理论意义和工程价值。本文首先研究了微网中常见分布式电源的工作原理,建立了风机、光伏、柴油发电机、燃料电池等发电单元以及蓄电池的数学模型;并且通过分析电动汽车的时空特性,建立了电动汽车的无序充电和有序充放电模型,为后文的研究工作奠定了基础。其次针对微网系统经济调度问题,考虑经济性、环境污染、碳排放等因素,采用微网运行成本最低、污染物处理费用最低和二氧化碳排放最少三个目标函数,考虑微网运行的一系列约束条件,并将电动汽车纳入微网,本文分别建立了静态和动态经济调度模型。在静态调度中,应用NSGA-II算法对目标函数间的关系进行了分析。在动态调度中,设计了四种运行控制策略,采用改进的粒子群算法进行求解。通过算例仿真,分析了微网并网、孤岛,电动汽车不同充放电模式以及负荷波动对系统调度结果的影响。最后进行了交直流混合微网优化配置研究。综合考虑系统的全寿命周期成本、自平衡率、换流功率损耗等目标,建立了含电动汽车的交直流混合微网优化配置模型,提出了相应的运行控制策略,采用NSGA-II算法进行求解。通过算例仿真,分析了电动汽车不同充放电模式对优化配置的影响,并讨论了电动汽车的需求响应功能。