基于發(fā)電功率與短期負荷預(yù)測的微網(wǎng)經(jīng)濟運行策略研究.pdf

1、在過去的數(shù)十年內(nèi)，隨著電力需求的不斷增長，以“大機組、大系統(tǒng)、高電壓”為主要特征的傳統(tǒng)大電網(wǎng)成為主要的電力供應(yīng)者。然而近年來，用電負荷不斷增長、電網(wǎng)設(shè)備老化、用戶對電能質(zhì)量與可靠性的要求不斷提高、能源利用效率存在瓶頸、環(huán)保問題日益突出，這些都已成為當今世界各國電力工業(yè)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。針對傳統(tǒng)電力行業(yè)面臨的一系列嚴峻挑戰(zhàn)，分布式電源以其靈活、高效、經(jīng)濟、環(huán)保以及能源多樣等優(yōu)勢開辟了一個新的電力系統(tǒng)發(fā)展模式。微網(wǎng)(Microgrid)作為一

2、種整合利用分布式電源的有效形式，既能實現(xiàn)對可再生能源的充分利用，又能通過靈活的控制提高供電質(zhì)量與可靠性，因而受到了廣泛關(guān)注。微網(wǎng)經(jīng)濟運行是微網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，良好的經(jīng)濟運行策略、精確的不可控型微電源輸出功率預(yù)測與微網(wǎng)負荷預(yù)測是微網(wǎng)諸多優(yōu)勢得以推廣的前提。
　　 本文從微電源中的風力發(fā)電機輸出功率預(yù)測建模和微網(wǎng)負荷預(yù)測建模開始，圍繞并網(wǎng)運行和孤島運行兩種方式的經(jīng)濟運行策略展開研究。在微電源層面上，將分布式電源DG(Distribu

3、ted Generation)分為可控型微電源和不可控型微電源，可控型微電源其輸出功率為可控的，可根據(jù)需求調(diào)節(jié)輸出功率的大小，不可控型微電源其輸出功率受自然條件影響很大，隨機性較強，無法按可控型微電源的控制方法控制輸出功率。以風力發(fā)電機作為不可控型微電源的典型代表，本文對風力發(fā)電機輸出功率短期動態(tài)預(yù)測進行了深入研究，分析了影響風電功率的主要因素，提出了含誤差判別函數(shù)的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并利用該網(wǎng)絡(luò)建立了系統(tǒng)的風電功率短期動態(tài)預(yù)測模型，有效

4、地實現(xiàn)了風力發(fā)電機輸出功率較為精確的短期預(yù)測。在微網(wǎng)負荷層面上，分析了影響微網(wǎng)負荷的主要因素，同樣利用含誤差判別函數(shù)的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，建立了微網(wǎng)負荷短期動態(tài)預(yù)測模型，實現(xiàn)了精確的短期預(yù)測。
　　 在微網(wǎng)系統(tǒng)級層面上，圍繞微網(wǎng)并網(wǎng)和孤島兩種運行方式的經(jīng)濟運行策略展開研究。在并網(wǎng)運行方式下，通過對微網(wǎng)內(nèi)部風力發(fā)電機輸出功率的短期預(yù)測和微網(wǎng)電負荷的短期預(yù)測，考慮微電源的運行維護成本和環(huán)境成本，并結(jié)合微網(wǎng)與外部大電網(wǎng)之間的電能交易價格，

5、提出了并網(wǎng)運行方式下針對不同季節(jié)典型日的微網(wǎng)經(jīng)濟運行策略。同樣，在孤島運行方式下，不考慮微網(wǎng)與外部大電網(wǎng)之間的電能交易，通過對微網(wǎng)內(nèi)部風力發(fā)電機輸出功率的短期預(yù)測和微網(wǎng)敏感性負荷的短期預(yù)測，考慮微電源的運行維護成本和環(huán)境成本，提出了孤島運行方式下針對不同季節(jié)典型日的微網(wǎng)經(jīng)濟運行策略。
　　 最后，搭建了基于Matlab的微網(wǎng)經(jīng)濟運行仿真平臺，在此平臺上對微網(wǎng)中風力發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率和微網(wǎng)電負荷進行短期動態(tài)預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上對微網(wǎng)