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海岛资源的发展利用已成为世界研究热点,我国对海岛开发的重视程度也愈来愈高,稳定可靠的电网对于海岛的开发建设和岛上居民的生活至关重要。然而,传统的大陆电网通过海缆向海岛供电的运行模式存在输电距离远、供电可靠性差、输电成本高等缺点,同时,海岛附近存在丰富的可再生能源,随着微网技术的日渐成熟,建立可靠稳定的可再生能源海岛微网将是推动海岛开发发展的重要措施。如何在太阳能、负荷较强随机波动下优化电源出力、合理安排电源备用,保证海岛微网在较好地消纳电源负荷波动性的前提下实现最优经济运行是实际面临的关键问题。 本文针对可再生能源海岛微网,采用水电解氢气结合蓄电池的组合储能方式,实现系统连续稳定自治高效运行。本文首先建立含光伏发电系统、燃气轮机、蓄电池组及储能系统的独立光伏发电储能系统的模型,通过分析系统的能量供需特性,提出综合考虑系统设备参数、自身损耗与容量限制等约束的能源管理策略。 其次,本文通过研究光伏电源有功出力和负荷预测双重不确定性,构建了考虑源荷不确定性的光伏发电系统经济调度模型,定义了最佳平均调整成本;通过将日前和实时调整成本最小化,确定了系统实时调度的最优点;综合运用基于粒子群算法的调度和基于两点估计的概率性实时最优潮流,生成日前调度的示例场景,并评估实时平均调整成本以实现系统最优化运行,基于IEEE30节点系统的仿真结果验证了所提调度策略的有效性和可行性。 最后,本文将日前动态经济调度方法应用于独立组合储能光伏发电系统,使其经济成本最小化,建立了考虑设备折旧成本与运行成本的微网经济调度模型,并应用粒子群算法进行求解,实现了系统的优化运行。利用Matlab软件搭建了离网型组合储能光伏微网的仿真平台,结合实际独立微网算例,在不同场景下对动态经济调度与固定控制策略进行了比较。仿真结果验证了所提方法的有效性和实用性。