一种微电网优化调度方法技术

本发明专利技术涉及一种微电网优化调度方法，该方法包括以下步骤：1)根据微电网内的分布式电源及储能的发电特性，构建考虑运行成本和环境保护成本的微电网环保与经济调度模型；2)采用改进的粒子群算法对微电网环保与经济调度模型进行求解得到最优的调度结果。与现有技术相比，本发明专利技术采用了改进的粒子群算法来求解提出的优化模型，改善原有方法的缺陷，提高算法的性能，达到了有效降低用户的用电成本和环境污染，促进微电网优化运行的目的。促进微电网优化运行的目的。促进微电网优化运行的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种微电网优化调度方法


[0001]本专利技术涉及微电网能源调度优化领域，尤其是涉及一种微电网优化调度方法。

技术介绍

[0002]目前对于微电网优化调度方法的设计大部分是将想要达到的目的，比如微电网运行成本最低等，抽象为数学模型的结果，方法中的数学模型也是由各种分布式电源以及负荷进行抽象、推理所建立的，最后运用智能优化算法将数学模型的结果仿真出来进而判断是否达到了目的。
[0003]在现有技术中，有从所建数学模型出发，使数学模型所含的参数、表达更加全面，能更好的模拟现实情况，比如将光伏、风力发电考虑在内提出以各发电单元的发电成本及运行成本的总和为目标的微电网日前调度方法，该方法用改进的粒子群算法求解该方法中所涉及的数学模型，还有从智能优化算法方面出发，对方法中的智能优化算法以及算法求解数学模型的过程进行改进，从而不断逼近最优结果。
[0004]但是，对于以上现有技术还存在以下缺点，第一，考虑的目标不是很全面，有些考虑了运行成本，却忽略了环境保护成本，而微电网优化调度的目标要求兼顾多个方面，以实现更好的效果；第二，智能优化算法本身的缺陷会对方法中的数学模型求解产生影响从而导致达不到逾期目的。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种微电网优化调度方法，该方法同时将微电网运行成本和环境保护成本作为优化目标，获取这两个目标的相对最优值，从而起到减少微电网系统的用电成本和环境污染的作用，促进了微电网的优化运行。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]一种微电网优化调度方法，该方法包括以下步骤：
[0008]1)根据微电网内的分布式电源及储能的发电特性，构建考虑运行成本和环境保护成本的微电网环保与经济调度模型；
[0009]2)采用改进的粒子群算法对微电网环保与经济调度模型进行求解得到最优的调度结果。
[0010]所述的步骤1)中，微电网内的分布式电源及储能的发电特性通过数学模型表示，具体包括风力发电机数学模型、光伏发电数学模型、柴油发电机模型、微型燃气轮机模型和蓄电池模型。
[0011]所述的风力发电机数学模型具体为：
[0012][0013]其中，P'
WT
为风力发电机的输出功率，P'
r
为风力发电机的额定功率，v'
ci
、v'
r
和v'
co
代表的为风力发电机的切入风速、额定风速以及切出风速，a'、b'、c'、d'为风速参数，v为风速；
[0014]光伏发电数学模型具体为：
[0015][0016]其中，P'
pv
为光伏电池的输出有功功率，R'
pv
为在标准测试条件下的光伏输出功率，q'
pv
为光伏的降额系数，I'
T
为实际太阳辐射强度，I'
STC
为标准测试条件下的太阳辐射强度，α'
p
为光伏电池板的温度系数，T'
c
为当前时间的光伏电池温度，T'
stc
为标准测试下的光伏电池温度；
[0017]柴油发电机模型：
[0018][0019]其中，C
DE.OM
(t)、C
DE.F
(t)、C
DE.EN
(t)分别为t时刻柴油机的运行维护成本、燃料成本、污染物处理成本，P
DE
(t)为柴油机在t时刻的发电量，K
DE.OM
为柴油机的运行维护成本系数，γ
de,k
为柴油机运行产生的k类污染物的排放量，C
k
为处理k类污染物的成本系数，α、β、γ分别为柴油机的系数；
[0020]微型燃气轮机模型具体为：
[0021][0022][0023]其中，P
MT
(t)为微型燃气轮机的有功输出功率，η
MT
(t)为微型燃气轮机的运行效率，C
MT.OM
(t)、C
MT.F
(t)、C
MT.EN
(t)分别为t时刻柴油机的运维成本、燃料成本、污染物处理成
本，P
MT
(t)为柴油机在t时刻的发电量，K
MT.OM
为柴油机的运行维护成本系数，γ
mt,k
为柴油机运行产生的k类污染物的排放量，C
k
为处理k类污染物的成本系数；
[0024]蓄电池模型具体为：
[0025][0026]其中，SOC(t)为t时刻蓄电池的剩余容量，P
bess
(t)为t时刻蓄电池的充放电功率，为正表示充电，为负表示放电，η
+
、η
‑
分别为充放电效率。
[0027]所述的微电网环保与经济调度模型的目标函数为：
[0028]f(x)＝min[f1(x)，f2(x)][0029]其中，f1、f2分别表示运行成本目标和环境保护成本目标，x为模型的优化变量。
[0030]在并网模式下微电网的运行成本的表达式为：
[0031][0032][0033]其中，C
grid
(t)、C
bess
(t)、C
MT
(t)、C
DE
(t)分别为t时段微电网与主电网相互作用的总成本、储能的维护成本、微型燃气轮机的总运行成本以及柴油发电机总运行成本，P
bess
(t)为储能在t时刻的功率，P
sell
(t)、P
buy
(t)分别为t时刻微电网与主电网的售电功率、购电功率，c
buy
(t)、c
sell
(t)分别为t时刻微电网与主电网的购售电价。
[0034]所述的微电网的环境保护成本的表达式为：
[0035][0036]其中，C
GRID.EN
(t)为大电网的污染物处理成本，γ
grid,k
为大电网运行产生的k类污染物的排放量，C
k
为处理k类污染物的成本系数。
[0037]所述的微电网环保与经济调度模型的约束条件包括：
[0038](1)功率平衡约束：
[0039]P'
PV
(t)+P'
WT
(t)+P
grid
(t)+P
DE
(t)+P
MT
(t)+P
bess
(t)＝P
L
(t)
[0040](2)柴油发电机出力约束：
[0041][0042](3)微型燃气轮机出力约束：
[0043][0044](4)联络线传输功率约束：
[0045][0046](5)储能装置约束：
[0047][00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电网优化调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)根据微电网内的分布式电源及储能的发电特性，构建考虑运行成本和环境保护成本的微电网环保与经济调度模型；2)采用改进的粒子群算法对微电网环保与经济调度模型进行求解得到最优的调度结果。2.根据权利要求1所述的一种微电网优化调度方法，其特征在于，所述的步骤1)中，微电网内的分布式电源及储能的发电特性通过数学模型表示，具体包括风力发电机数学模型、光伏发电数学模型、柴油发电机模型、微型燃气轮机模型和蓄电池模型。3.根据权利要求2所述的一种微电网优化调度方法，其特征在于，所述的风力发电机数学模型具体为：其中，P
′
WT
为风力发电机的输出功率，P
′
r
为风力发电机的额定功率，v
′
ci
、v
′
r
和v
′
co
代表的为风力发电机的切入风速、额定风速以及切出风速，a
′
、b
′
、c
′
、d
′
为风速参数，v为风速；光伏发电数学模型具体为：其中，P
′
pv
为光伏电池的输出有功功率，R
′
pv
为在标准测试条件下的光伏输出功率，q
′
pv
为光伏的降额系数，I
′
T
为实际太阳辐射强度，I
′
STC
为标准测试条件下的太阳辐射强度，α
′
p
为光伏电池板的温度系数，T
′
c
为当前时间的光伏电池温度，T
′
stc
为标准测试下的光伏电池温度；柴油发电机模型：其中，C
DE.OM
(t)、C
DE.F
(t)、C
DE.EN
(t)分别为t时刻柴油机的运行维护成本、燃料成本、污染物处理成本，P
DE
(t)为柴油机在t时刻的发电量，K
DE.OM
为柴油机的运行维护成本系数，γ
de,k
为柴油机运行产生的k类污染物的排放量，C
k
为处理k类污染物的成本系数，α、β、γ分别为柴油机的系数；微型燃气轮机模型具体为：
其中，P
MT
(t)为微型燃气轮机的有功输出功率，η
MT
(t)为微型燃气轮机的运行效率，C
MT.OM
(t)、C
MT.F
(t)、C
MT.EN
(t)分别为t时刻柴油机的运维成本、燃料成本、污染物处理成本，P
MT
(t)为柴油机在t时刻的发电量，K
MT.OM
为柴油机的运行维护成本系数，γ
mt,k
为柴油机运行产生的k类污染物的排放量，C
k
为处理k类污染物的成本系数；蓄电池模型具体为：其中，SOC(t)为t时刻蓄电池的剩余容量，P
bess
(t)为t时刻蓄电池的充放电功率，为正表示充电，为负表示放电，η
+
、η
‑
分别为充放电效率。4.根据权利要求3所述的一种微电网优化调度方法，其特征在于，所述的微电网环保与经济调度模型的目标函数为：f(x)＝min[f1(x)，f2(x)]其中，f1、f2分别表示运行成本目标和环境保护成本目标，x为模型的优化变量。5.根据权利要求4所述的一种微电网优化调度方法，其特征在于，在并网模式下微电网的运行成本的表达式为：的运行成本的表达式为：其中，C
grid
(t)、C
bess
(t)、C
MT
(t)、C
DE
(t)分别为t时段微电网与主电网相互作用的总成本、储能的维护成本、微型燃气轮机的总运行成本以及柴油发电机总运行成...

【专利技术属性】
技术研发人员：常潇续，曾宪文，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：