微電網(wǎng)等效建模理論與方法

第 1 章  緒論??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．1  引言?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1．2  微電網(wǎng)發(fā)展概述??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．1  國外微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 ??????????????????????????????????????????????????????????2
1．2．2  國內(nèi)微電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展 ??????????????????????????????????????????????????????????6
1．3  微電網(wǎng)建模研究概述??????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
1．3．1  微電網(wǎng)建模難點??????????????????????????????????????????????????????????????????????9
1．3．2  微電網(wǎng)建模趨勢????????????????????????????????????????????????????????????????????11
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????12
第 2 章  微電網(wǎng)建模理論與方法?????????????????????????????????????????????????????????????????????14
2．1  引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????14
2．2  微電網(wǎng)元件模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????14
2．2．1  風力發(fā)電系統(tǒng)????????????????????????????????????????????????????????????????????????14
2．2．2  光伏發(fā)電系統(tǒng)????????????????????????????????????????????????????????????????????????19
2．2．3  燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)????????????????????????????????????????????????????????????????21
2．2．4  儲能系統(tǒng)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23
2．2．5  負荷 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????24
2．3  微電網(wǎng)建模相關(guān)理論????????????????????????????????????????????????????????????????????????27
2．3．1  可辨識性分析定義????????????????????????????????????????????????????????????????27
2．3．2  可辨識性分析方法????????????????????????????????????????????????????????????????29
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????33
第 3 章  微電網(wǎng)元件頻率特性建模 ?????????????????????????????????????????????????????????????????36
3．1  引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
3．2  考慮頻率特性的感應(yīng)電機模型?????????????????????????????????????????????????????????36
3．2．1  Park 模型 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????36
3．2．2  等效模型????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????41
3．2．3  算例分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????43
3．3  微電網(wǎng)負荷頻率建模????????????????????????????????????????????????????????????????????????49
3．3．1  考慮頻率特性的負荷模型 ????????????????????????????????????????????????????50
3．3．2  負荷模型的參數(shù)辨識 ????????????????????????????????????????????????????????????50
3．3．3  算例分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????53
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????56
第 4 章  微電網(wǎng)并網(wǎng)等效建模的化簡方法??????????????????????????????????????????????????????58
4．1  引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????58
4．2  微電網(wǎng)系統(tǒng)及其仿真????????????????????????????????????????????????????????????????????????58
4．2．1  微電網(wǎng)系統(tǒng)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????58
4．2．2  仿真分析????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????59
4．3  微電網(wǎng)等效化簡????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
4．3．1  網(wǎng)絡(luò)化簡????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????65
4．3．2  元件參數(shù)化簡????????????????????????????????????????????????????????????????????????67  ?VII．
4．4  算例分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????76
參考文獻????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????81
第 5 章  基于物理模型的微電網(wǎng)等效建模??????????????????????????????????????????????????????83
5．1  引言???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????83
5．2  微電網(wǎng)并網(wǎng)機理等效模型 ????????????????????????????????????????????????????????????????83
5．2．1  等效電機元件????????????????????????????????????????????????????????????????????????85
5．2．2  等效靜態(tài)元件????????????????????????????????????????????????????????????????????????89
5．2．3  微電網(wǎng)等效模型????????????????????????????????????????????????????????????????????89
5．3  微電網(wǎng)等效模型參數(shù)辨識 ????????????????????????????????????????????????????????????????91
5．3．1  模型參數(shù)????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????91
5．3．2  勵磁電壓等效????????????????????????????????????????????????????????????????????????92
5．3．3  參數(shù)辨識????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????93
5．4  算例分析 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????99
5．4．1  參數(shù)靈敏度分析????????????????????????????????????????????????????????????????????99
5．4．2  模型參數(shù)辨識??????????????????????????????????????????????????????????????????????105
參考文獻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????109
第 6 章  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)等效建模????????????????????????????????????????????????????110
6．1  引言?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????110
6．2  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????110
6．2．1  人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念??????????????????????????????????????????????????????????????110
6．2．2  RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?????????????????????????????????????????????????????????????．111
6．3  RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)等效建模 ??????????????????????????????????????????113
6．3．1  RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微電網(wǎng)等效模型???????????????????????????????????114
6．3．2  RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)微電網(wǎng)等效建模過程???????????????????????????115
6．3．3  算例分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????116
6．4  模糊 RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)建模??????????????????????????????????????????122
6．4．1  模糊 RBF 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)概念?????????????????????????????????????????????122
6．4．2  改進細菌覓食算法??????????????????????????????????????????????????????????????123
6．4．3  建模過程??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????125
6．4．4  算例分析??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????128
參考文獻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????133
第 7 章  基于 LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的微電網(wǎng)等效建模 ???????????????????????????????????????135
7．1  引言?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????135
7．2  LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????136
7．2．1  LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)???????????????????????????????????????????????????????????136
7．2．2  LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算過程???????????????????????????????????????????????????137
7．3  微電網(wǎng)等效建模??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????140
7．3．1  等效建模過程??????????????????????????????????????????????????????????????????????140
7．3．2  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓練??????????????????????????????????????????????????????????????????????141
7．4  微電網(wǎng)運行的多場景劃分 ??????????????????????????????????????????????????????????????143
7．4．1  基于馬爾可夫鏈的場景劃分???????????????????????????????????????????????143
7．4．2  基于 K-means 聚類的場景消減 ??????????????????????????????????????????144
7．5  仿真算例 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????146
7．5．1  微電網(wǎng)運行場景構(gòu)建 ??????????????????????????????????????????????????????????146
7．5．2  不同場景下微電網(wǎng)等效建模???????????????????????????????????????????????152
參考文獻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????156
第 8 章  基于特征模型的微電網(wǎng)等效建模????????????????????????????????????????????????????157
8．1  引言?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????157
8．2  系統(tǒng)特征建模??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????157
8．2．1  系統(tǒng)特征模型??????????????????????????????????????????????????????????????????????159
8．2．2  模型系數(shù)??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????160
8．2．3  基于多變量系統(tǒng)的特征模型???????????????????????????????????????????????161
8．3  微電網(wǎng)等效建模??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????162
8．3．1  微電網(wǎng)系統(tǒng)模型??????????????????????????????????????????????????????????????????162
8．3．2  微電網(wǎng)特征建模??????????????????????????????????????????????????????????????????163
8．3．3  等效模型參數(shù)辨識??????????????????????????????????????????????????????????????165
8．4  算例分析 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????166
8．4．1  測量數(shù)據(jù)采集??????????????????????????????????????????????????????????????????????166
8．4．2  特征建模過程??????????????????????????????????????????????????????????????????????167
參考文獻??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????169