A two-layer optimization method for AC-DC hybrid microgrid based on demand-side response is proposed, which includes: adjusting the translatable load based on the excitation demand-side response, making the load curve close to the renewable energy output curve, and establishing the upper objective function of AC-DC hybrid microgrid with the maximum renewable energy consumption rate as the goal; Considering the price-based demand-side response and the incentive-based demand-side response, the lower-level objective function is established to minimize the operation cost of AC/DC hybrid microgrid; the two-layer optimization mathematical model of AC/DC hybrid microgrid is established to obey the operation constraints; the cultural genetic algorithm is improved and the AC/DC hybrid microgrid is solved. Layer optimization mathematical model. The invention takes the maximum absorption rate of renewable energy as the upper objective function and the minimum operation cost of AC/DC hybrid micro-grid as the lower objective function. The double-layer optimization mathematical model of AC/DC hybrid micro-grid can realize the high efficiency utilization of renewable energy and is beneficial to the economic operation of AC/DC hybrid micro-grid.
【技术实现步骤摘要】
一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法
本专利技术涉及一种交直流混合微网优化方法。特别是涉及一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法。
技术介绍
随着能源危机日益凸显，可再生能源的开发利用迫在眉睫。风力发电、光伏发电等分布式电源能够实现对新能源的高效利用，是目前研究的热点。但由于其出力受到大自然的限制，具有显著的随机性和波动性，故考虑风光不确定性也是当前的研究难点。微网集成了分布式电源、负荷、储能及电力电子装置等设备，能够通过协调控制技术实现对分布式电源的高效管理和利用。随着负荷种类的多样化，交流微网在供电灵活性及电能质量方面受到限制，交直流混合微网应运而生。交直流混合微网能够同时满足交流负荷和直流负荷的用电需求，通过交流区和直流区的互联，实现能源的互补供电，提高能源利用率，保证负荷供电可靠性。考虑需求侧响应能够提高可再生能源的消纳率，降低交直流混合微网运行成本。现有的考虑需求侧响应的研究大多以微网运行成本最低为目标，且一般考虑基于价格的需求侧响应或基于激励的需求侧响应。本专利技术同时考虑两种需求侧响应，建立交直流混合微网双层优化数学模型。首先根据负...
【技术保护点】
1.一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)基于激励的需求侧响应，通过可平移负荷的调整，使负荷曲线贴近可再生能源出力变化曲线，以可再生能源消纳率最大为目标建立交直流混合微网上层目标函数；2)既考虑基于价格的需求侧响应，又考虑基于激励的需求侧响应，建立以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数；3)服从运行约束，建立交直流混合微网双层优化数学模型；4)改进文化基因算法，并求解交直流混合微网双层优化数学模型。
【技术特征摘要】
1.一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1)基于激励的需求侧响应，通过可平移负荷的调整，使负荷曲线贴近可再生能源出力变化曲线，以可再生能源消纳率最大为目标建立交直流混合微网上层目标函数；2)既考虑基于价格的需求侧响应，又考虑基于激励的需求侧响应，建立以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数；3)服从运行约束，建立交直流混合微网双层优化数学模型；4)改进文化基因算法，并求解交直流混合微网双层优化数学模型。2.根据权利要求1所述的一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，步骤1)中所述的可平移负荷的调整是采用如下公式：Lpy'(t)＝min(Lpy(t),L(t)-Pr(t))(2)式中：L'(t)表示第t个时段负荷转移后的总负荷；L(t)表示第t个时段的初始总负荷；Lpy'(t)表示第t个时段的负荷移出量；表示第t个时段的负荷移入量；Lpy(t)表示第t个时段的可平移负荷；Pr(t)表示第t个时段的可再生能源发电量；T为优化时间段；T1为可再生能源发电量小于总负荷大小的时间段。3.根据权利要求1所述的一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，步骤1)中经过负荷平移后，得到交直流混合微网上层目标函数为：式中：Kr表示可再生能源消纳率；Pr(t)表示第t个时段的可再生能源发电量；L'(t)表示第t个时段负荷转移后的总负荷；T为优化时间段。4.根据权利要求1所述的一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，步骤2)中所述的以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数是以下成本的总和：(1)基于价格的需求侧响应采用基于分时电价的需求侧响应，根据求解交直流混合微网上层目标函数的结果确定各时段内剩余的可平移负荷电量，在保证可再生能源消纳率不变的前提下，根据电价进行平移负荷来调整负荷曲线，微网需要对用户负荷平移进行补贴，补贴成本为：式中：Cpy为平移负荷补贴成本；α为平移补贴单价；T为优化时间段；L”(t)为二次负荷平移之后的各时刻负荷量；L(t)表示第t个时段的初始总负荷；(2)基于激励的需求侧响应基于激励的需求侧响应中，考虑可中断项目的总负荷计算公式如下：Lzd'(t)＜min(L”(t)-Pr(t),Lzd(t))(7)式中：L”'(t)表示中断负荷后的负荷大小；Lzd'(t)为保证可再生能源消纳率的可中断负荷量；Pr(t)表示第t个时段的可再生能源发电量；Lzd(t)为初始可中断负荷量；针对平时和峰时时段中断的负荷，给予中断补贴的补贴成本为：式中：Czd为中断补贴成本；β为中断补贴单价；(3)初期建设成本Ce式中：N为微网内部微源个数；Cei为第i个微源的固定投资成本；CRi为第i个微源的投资回收系数；(4)运行维护成本Com式中：kOMi为各微源对应的运行维护成本系数；Pi(t)为第i个微源的输出功率；(5)电网购电成本Cgrid式中：g(t)为第t个时段的购电电价；Pg(t)为第t个时段的电网购电电量；(6)燃料成本Cfuel式中：CMTfuel为微燃机的燃料成本；CFCfuel为燃料电池的燃料成本；CDEGfuel表示柴油发电机的燃料成本；cc为燃料单价；LHV为燃料气体的低热值；PMT为微燃机的出力；PFC为燃料电池的出力；PDEG为柴油发电机的出力；ηMT和ηFC为微燃机和燃料电池的效率；a、b、c为柴油发电机的发电系数；(7)环保折算成本Cen式中：N1为排出污染物的微源个数；M为污染物排放类型；γj为第j个污染物的折算成本；Ei,j为第i个电源产生的第j种污染物的单位排放量；Pi(t)为第i个微源的输出功率；(8)可再生能源发电补贴Cfd式中：μ为可再生能源的单位发电补贴价格；构成以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数为：Cm＝Cpy+Czd+Ce+Com+Cgrid+Cfuel+Cen-Cfd(15)式中：Cm表示交直流混合微网运行成本。5.根据权利要求1所述的一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，其特征在于，步...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，郑苗苗，李继红，刘理峰，顾一丰，张雪，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，国网浙江省电力有限公司，国网浙江省电力有限公司绍兴供电公司，
类型：发明
国别省市：河北,13
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