微網多目標優(yōu)化運行及控制策略

徐敦彬　郝威　王永力　袁光偉

摘 要

近年來，社會經濟的發(fā)展促使化石能源消耗嚴重，對社會環(huán)境造成了很大程度上的影響。但是社會生產與人們消耗需要更多的電力需求，所以，社會必須要充分地利用清潔和再生能源，分布式發(fā)電技術需要在社會上得到廣泛地利用，保障電網順利運行。但是分布式發(fā)電具有復雜性、多樣性以及不穩(wěn)定性的特點，必須要對微網進行優(yōu)化。

【關鍵詞】微網多目標 優(yōu)化運行 控制策略

太陽能光伏發(fā)電產業(yè)是當前發(fā)展較為迅速的高新技術產業(yè)。因為社會經濟發(fā)展對能源的大量消耗使得能源稀缺，并且造成對環(huán)境的嚴重影響。所以，社會要充分地挖掘更加清潔環(huán)保的綠色能源，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，所以，分布式發(fā)電受到了社會的廣泛應用，微網接入大電網并網中，支撐大電網正常運行，使得分布式發(fā)電功能系統(tǒng)的效能得到有效的利用。

1 微網發(fā)展概況

在分布式發(fā)電供電系統(tǒng)中，主要以微網的形式接入大電網并順利運行，與大電網互相支撐，能有效地發(fā)揮分布式發(fā)電功能系統(tǒng)的功能。分布式發(fā)電其中最重要的形式是微網，它是將一定區(qū)域內較分散的小型發(fā)電源進行組織形成一個微型的網絡，供本地區(qū)符合冷、熱等。通過這樣的方式，微網可以與配電網以及大型電力網進行并聯(lián)，從而形成一個大型的電網與小型電網聯(lián)合運行的系統(tǒng)，可以獨立地為當地的地區(qū)符合供電。這樣的模式靈活高效，提高了供電的可靠性，另外，微網通過單點接入電網中，能有效地減少大量小功率分布式電源接入電網后造成對傳統(tǒng)電網的影響。與此同時，微網能將不同類型的小型發(fā)電源進行重新組合并供電，使得小型電源擁有更高的利用效率。

2 微網多目標優(yōu)化運行及控制策略

2.1 微網環(huán)保經濟目標

在社會發(fā)展過程中要充分地利用各地的清潔以及可再生能源，向用電“用戶”提供更多的綠色電力，實現(xiàn)我國的節(jié)能減排目標。但是要在滿足符合需求的情況下，對各臺分布式電源進行合理地安排，結合微網的發(fā)電成本以及排放成本等因素考慮，從而實現(xiàn)微網的環(huán)保經濟性。進行經濟調度是電力市場穩(wěn)定的重要因素之一，為實現(xiàn)各發(fā)電企業(yè)間的公平競爭等，實行經濟調度，對調度的方案與原則要進行模型化。經濟調度要考慮降低發(fā)電的成本，考慮購電的費用以及有害氣體的排放量等多個方面。所以，當地的相關電力企業(yè)要歲多個目標情況下的日負荷分配情況進行考慮，以當地的實際情況為基礎，對各個目標進行動態(tài)的調整，最終達到資源與設備間的最佳組合，從而創(chuàng)造更大的經濟效益。

2.2 微網低碳電力調度目標

目前，全球正在變暖，發(fā)展低碳經濟是符合現(xiàn)代社會發(fā)展需要的。低碳經濟的主要模式是實現(xiàn)低能耗、低污染以及低排放量，主要達到高效使用能源，促進清潔能源開發(fā)的作用。而二氧化碳的主要排放量來自于能源部門，特別是電力行業(yè)每年會排放大量的二氧化碳氣體。所以，在發(fā)展低碳經濟的時代背景下，電力行業(yè)要積極響應號召，積極發(fā)展綠色經濟，使得能源的轉換與利用效率提高，從而減少二氧化碳的釋放，對節(jié)配電網輸入的功率和微網中分布式發(fā)電的輸出功率進行調節(jié)，從而實現(xiàn)功率間的平衡，最終實現(xiàn)微網的多目標低碳電力目標。主要方式是考慮機組混合燃料、聯(lián)合循環(huán)機組在環(huán)保限制的情況下如何進行有效的組合，將建設成本與燃料成本最小化作為目標函數，最終得到減少污染氣體排放的長期發(fā)展方案。同時根據各個地區(qū)的網絡參數、發(fā)電的成本以及污染排放的具體情況對其權數進行計算，根據電網分區(qū)的相關原則，優(yōu)化各個地區(qū)的分布式發(fā)電網。

2.3 微網環(huán)流抑制策略的相關研究

為進一步提搞微網系統(tǒng)容量的可靠程度，可以采用多臺分布式發(fā)電機并聯(lián)運行。因為輸出電壓、頻率以及相應的參數會有差異，運行過程中產生的較大環(huán)流會損壞逆變器，所以，要采取相應的措施對環(huán)流進行控制。對諧波環(huán)流產生的原因進行研究與分析，建立防擾動的逆變器模型。通過對電壓的單壞，電壓電流雙環(huán)控制的比較，能清楚地發(fā)現(xiàn)波形控制效果較好的瞬時值反饋控制對諧波性具有更好的抑制效果。

3 結語

綜上所述，社會對分布式發(fā)電的利用越來越廣泛，但是分布式電網受環(huán)境以及日照、風力影響比較大，輸出的功率具有隨機性。所以，要促進微網的環(huán)保經濟運行，需要在滿足符合需求的基礎上，進行合理有效的輸出，從而使得整個微網發(fā)電的成本、排放成本以及總的成本降低。從各個方面促進微網多目標優(yōu)化運行，實現(xiàn)微網環(huán)保經濟運行目標、微網低碳電力調度目標以及環(huán)流抑制狀況。最終促使社會電力使用得到有效保障。

參考文獻

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[2]崔明勇，艾欣，雷之力.抑制多臺分布式發(fā)電單元自治微網環(huán)流的主從控制策略[J].電網技術，2014，35（04）：143-145.

[3]艾欣，雷之力，崔明勇.微電網諧波諧振的模態(tài)檢測法研究[J].中國電機工程學報，2015，25（03）：96-101.

作者簡介

徐敦彬（1974-），男，碩士學位。現(xiàn)為國網江蘇省電力公司徐州供電公司高級工程師，主要從事電網調度管理工作。

郝威（1977-），男，大學本科學歷。現(xiàn)為國網江蘇省電力公司徐州供電公司高級工程師，主要從事電網調度管理工作。

王永力（1971-），男，大學本科學歷。現(xiàn)為國網江蘇省電力公司徐州供電公司工程師，主要從事電網調度工作。

袁光偉（1987-），男，碩士學位。現(xiàn)為國網江蘇省電力公司徐州供電公司工程師，主要從事電網調度工作。

作者單位

國網江蘇省電力公司徐州供電公司 江蘇省徐州市 221005