摘要
随着世界能源危机和环境污染问题的日益严重，清洁能源的开发利用已成为解决能源危机和环境污染的一种选择。传统电网的安全缺陷使得分布式发电技术得到了广泛的应用。微电网由多种分布式单元组成，具有高能效、分布式单元灵活安装以及节能减排的理念，可作为传统电网的有力补充。但是，诸如能量管理、运行控制和优化调度等问题尚未完全解决。其中优化调度可以提高微电网的经济性、环保性和稳定性，因此对微电网优化调度的研究具有重要的价值和意义。本文对微电网优化调度进行研究，主要内容如下： 本文首先建立了一个含光伏、风机、微型燃气轮机、燃料电池、柴油发电机及蓄电池的区域小型微电网，在充分研究这些分布式电源运行特性的基础上，建立了各自的数学模型。其次提出并网运行模式下的微电网优化调度策略，在计及燃料成本、折旧成本、运维成本、电能交互成本、环境成本、新能源补贴、微型燃气轮机制冷/供热效益以及电/冷/热负荷收益等经济因素的基础上，建立了微电网运行成本最小、环境成本最小和额外效益最大的综合多目标优化调度模型，并给出这个模型运行时需要考虑的约束条件。通过引入混沌理论结合模拟退火粒子群算法来提升算法效率和全局搜索能力，提出改进的模拟退火粒子群优化算法（ISAPSO）。结合Sphere、Rosenbrock和Griewank函数测试算例，结果表明：改进后的ISAPSO算法具备更快的收敛速度和全局搜索性能。之后采用改进的ISAPSO算法去求解微电网优化调度数学模型。 然后以夏/冬季不同气候情况下的微电网为例，以改进的ISAPSO为求解算法，结合所提调度策略求得了并网微电网在光/风/微/燃/蓄、光/风/微/柴/蓄和光/风/微/燃/柴/蓄三种分布式电源组合调度方式下的优化调度结果。最后在夏/冬季不同目标函数下的微电网为例，以光/风/微/燃/蓄为调度方式，同样用改进的ISAPSO算法求得了在不同目标函数下的并网微电网优化调度结果。多个优化调度算例的仿真结果表明：（1）本文所提优化调度模型和优化调度策略的有效性及可行性；（2）所改进ISAPSO算法在微电网优化调度应用中的经济性和优越性；（3）显示多目标优化的必要性以及本文所提目标函数的合理性。
NETL