微网能量管理与容量优化设计方法研究

随着全球能源危机和温室效应的加剧,微网技术受到越来越多的关注。微网能量管理和优化设计是微网研究不可或缺的两大课题,本文以这两大课题作为核心研究内容,主要研究内容及所做工作包括以下几个方面。1)研究了微网中典型分布式电源、储能单元、典型冷/热供给设备等各种元件的准稳态仿真模型,以及负荷和可再生资源数据的随机生成方法。2)针对并网的CCHP型微网和独立型微网,本文提出了不同能量管理方法。针对CCHP型微网系统,本文提出了以日运行费用最小为优化目标的优化调度模型,模型以微网系统电、热、冷功率的平衡和各设备的运行约束为约束条件,采用混合整数线性规划算法进行优化计算。针对包含不同设备的独立型微网,本文提出了不同的协调控制策略,策略中允许储能单元和柴油发电机分别做主电源,在保证系统稳定的情况下,实现可再生能源利用的最大化。3)针对CCHP型微网系统,本文建立了基于双层的微网多目标优化设计模型。该多目标模型从经济性、环保性两方面综合考虑了微网投资规划问题。模型外层用于实现微网系统的容量优化,内层用于实现微网系统的动态经济调度。4)针对独立型微网系统,本文建立了确定性优化设计模型和计及不确定性的随机机会约束规划模型。在两种优化模型中综合考虑了微网经济性、供电可靠性、环保性等多种经济技术指标。优化过程中,选取设备类型和装机容量同时进行优化设计。其中,随机机会约束规划模型中,选取供电可靠性作为机会规划的约束。