并网型小区微电网多目标优化配置研究

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随着“碳达峰、碳中和”发展目标的提出,以风能、太阳能为主的可再生能源将成为第三次能源革命的主要力量。微电网作为消纳分布式能源的重要途径,已成为新型电力系统的重要组成部分和发展方向。而微电网规划建设首要解决的就是容量配置问题,它关乎到微电网的运行效果和经济效益。因此,本文以大连地区自然资源为案例,以小区式微电网为应用场景,开展论文研究,完成的主要工作如下:本文通过大连地区可再生资源状况系统研究,确定了风光储模块化的微电网系统构成,建立了各模块的出力模型,进而构建了并网型小区微电网的整体架构;针对新能源发电与负荷需求不匹配的现象,提出了基于源、荷互动的需求侧响应模型,实现了负荷需求最大化贴近新能源发电曲线的目标,提升了新能源的就地消纳水平;针对微电网的运行,设计了小区微电网的能量调度策略,实现了源、网、荷、储多能协调互补,同时建立了微电网全年运行仿真模型。在综合考虑微电网经济性、自治性、环保性的基础上,提出了以净现值收益最大,外购电比例与弃风光率最小为优化目标的多目标协调优化模型。采用NSGA-Ⅲ算法对优化模型进行求解,得到包含多种方案Pareto最优解集,进而利用熵权-TOPSIS法对多种方案进行决策,最终得到优化配置方案。通过Matlab搭建优化仿真模型,将大连地区全年的气象和小区负荷等历史数据代入模型进行优化求解,优化结果验证了本文优化方法的有效性和科学性。将决策出的配置结果代入微电网运行模型进行全年运行仿真,分析了并网型小区微电网的运行特性,验证了本文需求侧响应模型和能量调度策略的有效性。同时搭建了小型物理实验平台,模拟小区微电网,开展对比实验,结果表明源、荷互动下微电网的运行效果得到了提升,进一步验证了本文所提出的需求响应策略对微电网优化的可行性。本文以小区微电网为场景案例展开研究,提出的优化方法将为智能微电网规划研究、工程应用提供一定技术和方法支持。
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