一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法及装置，包含了经济调度建模、算法编程及仿真计算等内容。经济调度建模即在考虑微电网运行的经济性、环保性、高效性及安全性的前提下，以微电网内各分布式电源的综合运行成本最低、需求侧响应最优及微电网与大电网联络线功率波动最小为目标函数；算法编程即利用蒙特卡洛模拟、多目标人群搜索算法及模糊隶属度函数等方法求解建立的模型；仿真计算即利用已知的初始条件等信息，对某一特定的微电网系统进行仿真计算，并将结果可视化。本发明专利技术实现了提高多目标经济调度的综合性能的技术效果。

A Multi-objective Economic Dispatching Method and Device for Microgrid Considering Demand Side Response

The invention provides a multi-objective economic dispatching method and device for microgrid considering demand side response, which includes economic dispatching modeling, algorithm programming and simulation calculation. Economic dispatch modeling takes into account the economy, environmental protection, efficiency and security of microgrid operation, and takes the lowest comprehensive operation cost, the best demand-side response and the smallest power fluctuation of tie-line between microgrid and large grid as objective functions. Algorithmic programming uses Monte Carlo simulation, multi-objective crowd search algorithm and fuzzy membership degree. Function method is used to solve the established model; simulation calculation is to use known initial conditions and other information to simulate a specific micro-grid system and visualize the results. The invention realizes the technical effect of improving the comprehensive performance of multi-objective economic dispatching.

【技术实现步骤摘要】
一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法及装置
本专利技术涉及能源互联网
，具体涉及一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法及装置。
技术介绍
近年来伴随着全球资源日益匮乏，生态污染愈加严重，微电网作为主网运行的一种有效的补充手段，越来越受到世界各国的青睐。微电网可以看作一个小型的低压网络，由负载、分布式电源、储能装置及变流器组成，并作为一个独立可控的负载连接到主电网，其运行方式有离网(孤岛)和并网两种，并且可以在两种方式之间自由切换。与传统的发电系统相比，由于微电网包含大量可分布式电源而具有一定的随机性，因而微电网具有其特定的运行特点和约束。微电网的经济调度是微电网相关研究问题中的一个重点内容，它的目的是在满足所有负荷正常需求的前提下，合理分配各机组的出力，最大化经济效益、环境效益或其他指标。因此，随着微电网技术的大力推进，如何妥善地管理微电网内部各个微电源的出力和负荷的调度，实现微电网经济、技术、环境效益的最大化成为微电网经济调度的重要研究内容。本申请专利技术人在实施本专利技术的过程中，发现现有的方法至少存在如下问题：目前，虽有大量微电网经济调度研究涉及以经济成本为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法，其特征在于，包括：步骤S1：建立计及需求侧响应的微电网多目标经济调度模型以及约束条件，其中，多目标经济调度模型包括第一目标函数、第二目标函数和第三目标函数，第一目标函数为经需求响应后的微电网负荷与风光新能源发电差值累计和最小；第二目标函数为经济性指标，表示需求响应、储能、柴油机、大电网联络线以及电动汽车放电所产生的综合运行成本最小，第三目标函数为联络线功率波动最小；步骤S2：根据电动汽车用户的行驶数据以及微电网原始负荷早晚负荷高峰起始时刻状态，通过比较电动汽车用户返程状态与微电网原始负荷峰谷状态，确定电动汽车起始充放电时刻和充放电时长，从而获得...

【技术特征摘要】
1.一种计及需求侧响应的微电网多目标经济调度方法，其特征在于，包括：步骤S1：建立计及需求侧响应的微电网多目标经济调度模型以及约束条件，其中，多目标经济调度模型包括第一目标函数、第二目标函数和第三目标函数，第一目标函数为经需求响应后的微电网负荷与风光新能源发电差值累计和最小；第二目标函数为经济性指标，表示需求响应、储能、柴油机、大电网联络线以及电动汽车放电所产生的综合运行成本最小，第三目标函数为联络线功率波动最小；步骤S2：根据电动汽车用户的行驶数据以及微电网原始负荷早晚负荷高峰起始时刻状态，通过比较电动汽车用户返程状态与微电网原始负荷峰谷状态，确定电动汽车起始充放电时刻和充放电时长，从而获得电动汽车的有序充放电负荷数据以及叠加电动汽车有序充放电后的微电网总负荷，其中，电动汽车用户的行驶数据包括最后返程时刻和日行驶里程；步骤S3：利用生成的光伏发电功率、步骤S2获得电动汽车的有序充放电负荷数据可转移负荷的种类、最大转移量、转移前起始时刻以及初始条件，基于多目标人群搜索算法和约束条件，对建立的多目标经济调度模型进行求解，求出非劣解集，其中，求解的目标为第一目标函数、二目标函数和第三目标函数同时达到最优，初始条件包括蓄电池的容量、荷电状态上下限、输出功率上下限，柴油机的输出功率上下限、爬坡功率上下限及大电网联络线输出功率上下限；步骤S4：采用模糊隶属度函数从非劣解集中，选取一组最优解作为最终解，作为调度结果。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1具体包括：步骤S1.1：建立计及需求侧响应的微电网多目标经济调度模型，其中，第一目标函数f1、第二目标函数f2、第三目标函数f3的具体形式如式(1)～式(3)所示：P'load(t)＝Pload(t)+Pin(t)-Pout(t)(4)其中，CDR_cost、CES_cost、CDE_cost、CGRID_cost、CEV_cost分别为需求响应侧、储能、柴油机、大电网联络线以及电动汽车放电所产生的综合运行成本；Ppv(t)及Pgrid(t)分别为光伏组件及主网联络线在t时刻功率，Pgrid(t)为正时表示微电网向主网买电，为负时表示微电网向主网卖电；Pin(t)、Pout(t)及P'load(t)分别为t时刻转入负荷量、转出负荷量及经需求侧响应后的微电网负荷；Pev(t)、及Pload(t)分别为t时刻电动汽车的充放电负荷、微电网原始负荷及叠加电动汽车充放电后的微电网总负荷；Pci(t)及Pdi(t)分别为电动汽车i在t时刻的充电功率和放电功率；xi(t)为电动汽车i处于的充电状态变量，yi(t)为电动汽车i处于放电状态变量，xi(t)为1时表示充电，为0时表示不充电，yi(t)为1时表示放电，为0时表示不放电；NSL为可平移负荷种类总数；为运行持续时间大于一个调度时段的可平移负荷种类数；hmax为可平移负荷单元供电持续时间最大值；xk(t)为t时段开始运行的第k类负荷转入单元数，yk(t)为t时段开始运行的第k类负荷转出单元数；Pl.k为第k类可平移负荷在第l个工作时段的功率，P(h+1).k表示第k类可平移负荷在持续供电h+1时段的运行功率，其中0≤k≤NSL；式中，CEV_cost为电动汽车放电补贴成本，CES_om、CES_loss及CES_price分别是储能单元的运行成本、充放电变换所带来的损耗成本以及少量的充电费用；PES(t)及Pde(t)分别为储能单元及柴油机组在t时刻的出力大小；Kom_ES是储能单元的运行成本系数，Closs是储能单元充放电状态变换一次所带来的电池损耗，Ccost_change为储能单元更换成本；SOCmax、SOCmin分别为储能单元最大和最小的荷电状态；nB和nBN分别为储能单元一个周期内充放电变换的次数和寿命周期内额定充放电次数；CDE_om、CDE_fuel、CDE_en及CDE_start分别是柴油机运行维护成本、燃料费用、环境治理费用以及开启费用；CGRID_price及CGRID_en分别为大电网与微电网联络线功率交互费用及环境治理费用；Kom_de为柴油机的运行维护系数；γde_k及γgrid_k分别为柴油机及大电网联络线运行产生的第k类污染物排放量；Ck为处理第k类污染物的费用；a、b、c为柴油机的燃料系数；s为柴油机每次开启所需费用；nde为柴油机在一个周期内的起动次数；price(t)为主网侧t时刻的分时电价，priceev和priceDR分别为电动汽车放电和转移负荷的补贴费用；步骤S1.2：建立目标经济调度模型的约束条件，其中，约束条件具体包括：储能单元、柴油机及联络线功率运行约束：SOCmax≤SOC(t)≤SOCmin(14)柴油机的爬坡限制联络线功率上下限：式中，及分别为储能单元、柴油机及联络线功率最大、最小值；分别为柴油机组爬坡上下限；电动汽车充放电约束：SOCev_min≤SOCev≤SOCev_max(20)式中，xi(t)和yi(t)的值不能同时为1，即电动汽车i在t时刻不能同时充电和放电；SOCev_max和SOCev_min分别为电动汽车的电池状态上下限；需求响应转移量约束：式中，xSL(t)为t时刻实际负荷转移量；XSL(t)为t时刻可转移负荷容量；以及功率平衡等式约束：Ppv(t)+Pgrid(t)+Pde(t)＝Pload(t)+Pin(t)-Pout(t)+PES(t)(22)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2具体包括：步骤S2.1：获取电动汽车有序充放电行为数据、微电网原始负荷峰谷状态数据以及电动汽车用户返程状态数据，其中，电动汽车有序充放电行为数据包括电动汽车充电功率Pc、放电功率Pd，每公里耗电量w、最大放电深度fr、电动汽车荷电状态上限SOCev_max、荷电状态下限SOCev_min、电池电量Cev，微电网原始负荷峰谷状态数据包括负荷早晚高峰起始时刻Tstart_m、Tstart_n，电动汽车用户返程状态数据包括电动汽车用户的返程时刻t0及行驶距离s；步骤S2.2：比较电动汽车用户返程时刻t0与微电网原始负荷峰谷状态的时刻，确定电动汽车起始充电起始时刻及放电起始时刻Tstart_EVchar及Tstart...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯慧，薛梦雅，吴细秀，李显强，唐金锐，徐焘，刘鹏，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42