一种含光热发电的独立微电网容量配置方法技术

本发明专利技术公开了一种含光热发电的独立微电网容量配置方法，具体包括以下步骤：步骤1、建立独立混合能源微电网模型；步骤2、设定优化目标及约束；步骤3、确定各优化目标优先顺序下的协调方案。本发明专利技术的含光热发电的独立微电网容量配置方法以综合经济成本、供电可靠性和可再生能源利用率为优化目标，建立含光伏

【技术实现步骤摘要】
一种含光热发电的独立微电网容量配置方法


[0001]本专利技术属于电力系统优化
，尤其涉及一种含光热发电的独立微电网容量配置方法。

技术介绍

[0002]由于在偏远山区或者独立海岛等供电不便的地区扩建电网对地理环境要求较高，并且经济性成本也比较高，而随着可再生能源发电技术的不断成熟，有效利用山区和海岛丰富的风光资源构建多种能源互补的独立微电网，对解决供电不便地区的供电问题上具有十分重要的意义。构建独立微电网的重要工作之一是对微电网中各种可再生能源进行容量优化，容量配置合理的独立微电网可为偏远山区或者独立海岛提供长期稳定的电能供给，同时也有利于生态环境保护和可持续发展。可再生能源的容量优化配置和能量管理问题是多目标、非线性和复杂的问题，由于可再生能源和负荷的不确定性，需要有效的优化技术和优化方法来解决此问题。符杨等人建立一种风光储微电网，以系统经济成本为优化目标，使用混合量子遗传算法求解所提模型。李彦哲等人建立一种风光储微电网，综合考虑微电网系统运行的经济性和环境效益，基于HOMER Pro软件设计算例，对优化问题进行求解。Zhao Bo等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含光热发电的独立微电网容量配置方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、建立独立混合能源微电网模型；步骤2、设定优化目标及约束，包括：S21、确定功率分配策略；S22、确定优化目标；S23、确定约束条件；步骤3、确定各优化目标优先顺序下的协调方案。2.如权利要求1所述的一种含光热发电的独立微电网容量配置方法，其特征在于，所述步骤1中，包括建立以下模型：S11、建立光伏发电阵列模型光伏电池的实际输出功率与实际的光照强度和环境温度有关，故其实际输出功率为：P
PV
＝η
V
P
T
[1+ρ
V
(T
r
+30η
V
‑
T
T
)]式中：P
T
为标准测试条件下的额定输出功率；η
V
为实时光照强度与标准条件下光照强度的比值；ρ
V
为功率温度系数；T
T
为参考环境温度；T
r
为实时环境温度；S12、建立风力发电模型风力发电机的输出功率可近似用如下分段函数表示：其中，P
r
为发电机的额定功率；v
ci
为切入风速；v
r
为额定风速；v
co
为切出风速；S13、建立光热发电模型光热系统吸热器输出的有效功率与定日镜的面积、太阳光的实时辐射强度成正相关，则光热系统实际输出功率为：P
PT
＝P
AP
‑
ΔP
X
其中：P
AP
＝DNISρ
f
ρ
c
(1
‑
ξ)式中：S为定日镜的面积；DNI为太阳光的实时辐射强度；ρ
f
、ρ
c
分别为定日镜的厂效率和折算效率；ξ为吸热器表面的反射率；P
AP
为经定日镜反射到吸热器表面的太阳辐射能；ΔP
X
为吸热器的功率损耗；吸热器的功率损耗主要为反射热损耗P
ref
，具体为：ΔP
X
＝P
ref
＝(1
‑
a)P
AP
式中：α为吸热器中吸热管表面的吸收率；1.4、建立电池储能系统模型其数学模型为：充电过程：C(t+1)＝C(t)+P
EL
ξ
EL
放电过程：
式中：C(t)为时间t时电池中储存的电量；P
EL
与P
RE
分别为单个蓄电池的充电与放电功率；ξ
EL
为充电效率；ξ
RE
为放电效率；1.5、建立柴油发电机模型柴油发电机组的实际输出功率与单个柴油发电机的输出功率有关，可表示为：P
DG
‑
total
(t)＝N
DG
P
DG
柴油机的实时油耗量为：V
f
(t)＝ηP
DG
‑
total
(t)式中：P
DG
‑
total
为柴油发电机组的实时总输出功率；P
DG
为单个柴油发电机的额定功率；N
DG
为柴油发电机的数量；V
f
为柴油发电机组实时油耗量；η为柴油发电机的燃油消耗率。3.如权利要求1所述的一种含光热发电的独立微电网容量配置方法，其特征在于，所述步骤S21包括以下步骤：计算出t时刻风力和光伏的总发电功率与居民用电负荷之间的差值功率，即为：P
D
(t)＝N
PV
P
PV
+N
WI
P
WI
‑
P
IN
‑
total
式中：P
IN
‑
total
表示居民用电总负荷；差值功率通常会出现以下两种情况：(1)P
D
(t)>0，即光伏与风机所发功率满足负荷需求，此时不需要光热发电系统提供功率，故光热发电系统将热量通过蓄热系统储存起来，储存的能量为：P
TH
(t)＝N
PT
P
PT
(t)多余的差值功率通过蓄电池充电消耗，此时蓄电池储存的功率为：P
EL
＝P
D
(t)若蓄电池不满足充电条件时，剩余电量将放弃；柴油发电机此时无需启动运行；(2)P
D
(t)<0，即光伏与风机所发功率不满足负荷需求，此时需要光热发电系统提供额外功率；1)若光热系统发电功率大于差值功率的绝对值，即：N
PT
P
PT
(t)>|P
D
(t)|此时已满足负荷需求，则剩余光热发电系统的热量通过蓄热系统储存起来，储存的能量为：P
TH
(t)＝N
PT
P
PT
(t)
‑
|P
D
(t)|此时蓄电池和柴油发电机均不工作；2)若光热系统发电功率小于差值功率的绝对值，即：N
PT
P
PT
(t)<|P
D
(t)|此时仍不满足负荷需求，则需要储能系统放电或者柴油发电机发电从而满足负荷需求，即：P
D
(t)|
‑
N
PT
P
PT
(t)＝N
SE
P
RE
+N
DG
P
DG
具体到储能系统和柴油发电机的功率分配上，根据蓄电池的变流器额定容量、SOC状态及放电深度，先确定可放电的最大功率，不足部分由柴油发电机补充。4.如权利要求1所述的一种含光热发电的独立微电网容量配置方法，其特征在于，所述
步骤S22包括以下步骤：S221、计算综合经济成本微电网的综合经济成本数学模型可以表示为：式中：η为折旧率，本发明取5％；y为分布式电源规划使用年限；C
p
、C
r
、C
m
、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国，曹天华，周会睿，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：