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5.2 算例结果及分析 23
5.3 本章小结 40
结 论 41
致 谢 43
参考文献 44
附录 论文所用程序 46
1 引言
1.1 研究背景及意义
随着世界经济的飞速发展，社会对石油、煤炭等化石能源的需求日益增长，不仅导致世界能源枯竭问题日益加剧，也给环境带来了巨大压力。因此，开发和利用可再生能源成了社会的发展趋势，电力系统也无法避免这个顺应时代发展规律的趋势。近年来以清洁可再生能源发电为基础的分布式发电技术越来越受到人们的重视。分布式发电技术的推广有助于提高清洁可再生能源利用率，改善能源利用方式，从而能够缓解化石能源枯竭和环境污染严重的严峻形势。但是由于可再生能源发电存在难以控制和出力不稳定的问题，我们经常将分布式能源、负载和储能单元结合在一起组成微电网运行，有效地解决了不可控分布式电源并网运行的问题。另一方面，随着经济和技术的发展，电力系统逐渐发展成一个集中式发电的大型互联发电网络，电网规模的逐渐扩大使得电力系统结构复杂、难以控制和运行不灵活的问题日益凸显，从而难以满足社会对电网可靠性、安全性和用电多样性越来越高的要求。电网的大面积互联还存在扩大事故影响的可能性，1987年东京和2003年美加大停电事故，2006年河南发生的大面积停电险些波及到北京；2008年初的冰雪灾害也在我国南方引起了多起大面积停电事故，给社会的正常运转带来了严重影响……这些大范围的停电事故暴露了大型互联电力系统的脆弱性[1]。如果这些地区装有分布式发电系统，在事故发生时切换成孤岛运行模式，利用分布式发电系统提供正常运转需要的电能就可以避免大面积停电事故的发生，从而能够避免大面积停电事故带来的经济损失。微电网可以将不同的分布式电源组合在一起，配合大电网协调运行，对大电网进行削峰填谷，实现经济、稳定、高效、可靠、安全、环境友好式发电。
由于资源枯竭、环境污染加重等问题越来越严重，社会正常运转对电能安全性、可靠性的要求不断提高，电力行业正面临着极大的挑战，同时也迎来了改革的机遇。实现经济、稳定、高效、可靠、安全、环境友好发电已经成为电力行业的共同奋斗目标[2]。在并网运行方式下，微电网能否得到大力推广的关键因素之一是微电网能否经济运行，同时这也是研究微电网的关键问题之一。对微电网内各发电单元、储能单元以及与配电网之间能量流动方式进行优化，不仅可以提高电力系统运行的稳定性和可靠性，还可以带来显著地经济和环境效益。因此，在当前时代形势下，对微电网及其能量优化调度进行研究具有很重要的现实意义。
1.2 国内外研究现状
1.3 微电网优化调度研究综述
为了使得微电网的使用更有意义和回报率，对微电网能量优化的研究是必不可少的。微电网中包含不可控的可再生能源发电单元，比如光伏电池和风能发电机等使用的能源具有较强的波动性，这就使得微电网发电随机性较强并且承受干扰的能力比较弱，系统的可靠性便是一个非常需要得到重视的问题。微电网的运行模式、电力市场政策、内部分布式电源类型、负荷特性等都是影响微电网发电能力与效益的因素。因此我们需要为微电网运行制定最恰当的策略，在保证稳定性和可靠性的同时，达到经济效益和环境效益最大化，制定策略并验证策略的正确性的过程便可以作为对微电网能量优化调度的研究过程。