分布式资源协调调度技术的研究与应用
随着电力需求的持续增长，传统能源短缺和环境污染问题日益严峻，驱动我国电网朝着清洁、高效、智能、灵活的方向发展。分布式能源技术具有环境负面影响小、资源利用效率高、综合效益大等优点，可对清洁能源、储能等资源进行合理利用，是我国电网的重要发展方向。近年来，分布式能源的概念被推广到需求侧中，涵盖了各类可控负荷，源网荷储的协同优化调度成为行业的研究重点之一，但目前大量的研究停留在理论层面，缺乏实际的工程验证。因此，对分布式资源协调调度相关技术进行研究并开展示范应用，可对分布式可控资源参与电网调度的理论研究成果进行验证，具有重要的研究意义和参考价值。为落实分布式资源参与电网调度的实际应用，本文从理论方法、软件开发和硬件设计三方面对分布式资源协调调度技术的工程实现开展研究。 理论方法上，本文提出了一种考虑空调负荷自动需求响应的微网运行优化策略，建立微网运营商和用户间的主从博弈模型并进行求解，仿真结果表明所提策略能同步改进微网运营商和用户的经济效益；此外，本文还对分布式资源参与电网运行的模式与方法进行研究，分别针对空调负荷提供调频备用、空调负荷参与调峰、分布式资源与配电网联合经济运行三种场景建立优化模型，并通过算例仿真验证优化模型的有效性。 在软件开发中，本文重点关注算法的嵌入工作，将优化调度算法的实现划分为被控对象层、控制管理层、优化调度层以及运行分析层四个层次，并分别从四个层次的角度详细分析了优化调度算法的整体设计思路，最后对系统优化运行程序的实现流程进行了具体阐述； 硬件设计方面，本文在课题组已有的研究基础上对集群控制器的功能进行完善，通过引入DSP/BIOS实时操作系统内核对装置程序进行重构，提高了程序运行的实时性。同时，在集群控制器的电路基础上，基于Modbus协议开发了分布式设备监控功能，实现对光伏、储能等分布式资源的接入。此外，本文将空调设备参数识别算法嵌入集群控制器，实现了不依赖云端的参数识别功能，为上层算法实施提供模型参数支持。 最后，本文依托南方电网重点科技项目《面向分布式可控资源的配电网关键运行技术示范可行性研究》，将所开发的算法和硬件装置在实际系统中进行部署调试并开展应用，通过工程试运行对优化调度算法的功能进行验证，为分布式资源调度的实用化研究提供了工程经验。
分布式资源;协调调度;参数识别;集群控制器
华南理工大学
硕士
电力系统及其自动化
余涛
2021
中文
TM73
2022-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）