微电网小干扰稳定概率分析

文 献 标 志 码 ：A
文 章 编 号 ：1009－0665（2011）06－000Байду номын сангаас－04
随着全球气候日益变暖，减少 CO2 排放和发展 低碳经济已经成为当前研究热点。 低碳经济是人类 社会应对气候变化， 实现经济社会可持续发展的一 种模式。 低碳经济兼顾了“低碳”和“经济”，低碳，意 味着经济发展必须最大限度地减少或停止对一次能 源燃料的依赖，实现能源利用的转型；经济，意味着 要在能源利用转型的基础上继续保持经济增长的稳 定 和 可 持 续 性 ［ 1－4 ］。
式（3—5）中： Fm 为规划年 t 微电源的运行与管理费
t
t
用，元； Ff 为规划年 t 微电源的燃料费用，元； H 为在
网电源规划模型，采用改进的矩阵实数编码遗传算法进行求解，在求解过程中优化了遗传算法的算子，不仅能可靠获
得全局最优解，而且增大了求解规模，提高了计算速度。 算例结果表明文中提出的模型和算法均合理有效。
关键词：微电网; 电源规划; 低碳经济; 碳交易; 矩阵实数编码遗传算法
中 图 分 类 号 ：TM715
微电网小干扰稳定概率分析
导读：微电网小干扰稳定概率分析，低压微电网中的功率传输特性，基于多目标的独立微
电网优化设计方法，微电网智能保护的分区方法，独立微电网优化设计方法，微电网实验与 示范工程发展概述。
中国学术期刊文辑（2013）
目录
一、理论篇 低碳经济下的微电网电源规划研究 1 低压微电网中的功率传输特性 6 多功能并网逆变器及其在微电网中的应用 13 孤岛方式下基于多代理系统的微电网有功 20 孤岛运行方式下微电网有功功率优化策略研 25 含储能装置的直流微电网控制系统研究 30 含多种分布式电源的微电网控制策略 35 含逆变器的微电网动态相量模型 40 含有储能单元的微电网运行控制技术 48 基于 PCC 的大系统与微电网静态建模仿真 55 基于电压的自治微电网分布式协调控制 62 基于多代理技术的微电网控制策略的研究 68 基于多目标的独立微电网优化设计方法 72 二、发展篇 基于飞轮储能和蓄电池的微电网控制策略 78 基于改进下垂法的微电网逆变器并联控制技术 84 基于孤岛检测的微电网并离网切换控制技术 89 基于可靠性评估的微电网配置方法 93 基于逆变型分布式电源控制策略的微电网电能质量控制方法 99 基于微电网的电动汽车换电站运营策略 105 基于虚拟同步发电机的微电网逆变器 112 基于有功缺额的微电网集中控制策略研究 117 考虑储能系统特性的独立微电网系统经济运行优化 124 可靠性与经济性相协调的微电网能量优化 131 微电网实验与示范工程发展概述 138 微电网小干扰稳定概率分析 143 微电网永磁风力发电机的设计 149 微电网智能保护的分区方法 微电网中合闸空载电缆时的过电压 微电网中太阳能分布式发电的建模与仿真 下垂控制在基于固态变压器的高压微电网中的应用 以微型燃气轮机组为基础的微电网动态特性 应用于微电网的储能及其控制技术 用户侧光伏微电网发展机遇与挑战 直流微电网建模与稳定性分析
1 数学模型
建立的数学模型基于如下假设： （1） 仅考虑四种微电源， 微型燃气轮机（MT）、 燃料电池（FC）、风力发电（WT）和光伏发电（PV），其 中前两种微电源消耗一次能源，这里假设为天然气。 （2） 四种微电源均为符合 CDM 的低碳电力技 术。 其中，前两种产生了一定量的 CO2，后两种为零
min F=F1 +F2 +F3 +F4
（1）
式（1）中： F1 为微电网电源建设的投资费用 ，元； F2
为微电源发电运行与管理维护费用，元； F3 为考虑低
碳经济的总费用，元； F4 为微电网与大电网运行交互
费用，元。
T
N
ΣΣt
-t
F1 = ［ FI，n （1+r） ］
（2）
t=1 n=1
式（2）中： T 为考虑的总的规划年限； N 为微电源的
作为最主要的 CO2 排放源，电力系统领域中越 来 越 注 重 研 究 和 应 用 各 种 低 碳 电 力 技 术 。文 献［5，6］ 着重分析了各种清洁能源的特点以及在电力系统中 大范围应用的关键技术和难点；文献［7］分析了实施 CO2 减排对电力需求侧技术的激励；文献［8，9］研究 了在电源扩展中引入碳约束条件对其影响以及如何 确定相应的最佳电源结构。
由于低碳电力技术对规模经济性的要求相对较 低，同时国内外的 CO2 价格、碳税政策、相关的约束 机制或交易机制与低碳电源投入运行产生联动，深 入分析低碳经济下电力系统中新的电源结构与运行 特点， 已成为低碳电力研究中一个非常重要的研究 方向。在综合考虑国内外研究成果的基础上，将低碳 经济下的清洁能源发展 机 制 （CDM）引 入 到 微 电 网 电源规划中，考 虑 CO2 交 易 机 制 ，计 及 碳 约 束 与 碳 交易，建立低碳经济下的微电网电源规划模型，并采 用改进的矩阵实数编码遗传算法进行求解。
t
种类数目； FI，n 为新建第 n 类微电源在规划年 t 的投
资费用，元； r 为贴现率。
T
Σt
t
t
-（t-0.5）
F2 = ［（Fm +Ff -H ）（1+r） ］
（3）
t=1
N
Σ t
Fm =
t
（C1，n Qn +C0，n ）
（4）
n=1
t
t
t
Ff =bM CM QM +bF CF QF
（5）
t
收稿日期：2011- 06-09；修回日期：2011- 07-13
排放。
（3） 在规划过程中考虑到低碳发电技术的成熟
度因素， 引入了低碳发电技术成熟年的概念， 认为
WT 与 PV 具有技术成熟年，而 MT 和 FC 技术已经
成熟。
1.1 目标函数
引入低碳经济， 在减少温室气体的排放的前提
下，取目标函数为微电网电源总体成本最小化。
2011 年 11 月 专论与综述
江苏电机工程 Jiangsu Electrical Engineering
第 30 卷 第 6 期 1
低碳经济下的微电网电源规划研究
邹国春，陈 棋，石 磊 （国电南瑞科技股份有限公司，江苏 南京 210061）
摘 要：在传统电源规划的基础上，引入清洁能源发展机制（CDM），计及碳约束和碳交易等，建立低 碳 经 济 下 的 微 电