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直流配电网由于具有先进的技术和良好的经济效益而得到广泛关注和研究,是未来配电网发展的新方向。合理有效的能量管理与优化运行能显著提高含分布式新能源直流配电网的经济性和实用性,推动直流配电网的发展,因此是直流配电网发展过程中面临的关键问题之一。本文主要研究了含分布式新能源的直流配电网,以其能量管理与优化运行技术为主要研究内容,具体研究内容如下:(1)针对大量分布式新能源接入直流配电网时的特性,本文采用了分区供电结构的含分布式新能源直流配电网的运行组网方式,保证在最大化消纳新能源电能的同时使系统能够安全稳定的运行。对系统中的关键设备进行分析与选型,提出了较为高效的直流配电网系统结构设计思路。对直流配电网中的风、光、储等分布式新能源进行稳态建模仿真并进行分析。(2)针对大量分布式新能源接入直流配电网时,因其波动性会对系统稳定运行造成的不利影响,设计一种安全可靠的运行控制策略,保证系统的各种响应特性和配电的稳定可靠性。分析系统可能出现的故障,分别研究适用于各种故障的定位策略并提出了含分布式新能源直流配电网的保护区域划分等保护配置方案。(3)针对现有群智能优化算法存在的不足,提出了一种基于定期竞争机制的粒子群及人工鱼群(AFSA-PSO)组合优化算法。该组合算法综合了两者的优越性,同时与竞争学习机制相结合,提高组合算法中种群的多样性和算法的收敛性。(4)针对含分布式新能源的直流配电网存在的能量管理经济优化问题,在直流配电网主要单元模型的基础上建立了包括经济成本、环保成本和网损成本的直流配电网经济优化运行模型,并结合算例利用基于竞争学习机制的AFSA-PSO组合算法对模型进行求解,实现含分布式新能源直流配电网的经济运行,仿真结果验证了所提经济优化运行模型的正确性和有效性。(5)针对含分布式新能源直流配电网的能量管理经济优化运行,设计了一种双时间尺度协调能量管理方法,使用基于下垂控制的分层控制框架,共同优化工作点和下垂系数两个关键因素,以此来提高系统的运营效益,增强系统安全性。