考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法技术方案

本发明专利技术涉及考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法，包括如下步骤：步骤1：设计光伏并网系统；步骤2：对系统中的设备进行数学建模；步骤3：以总成本最小、弃光率最小为目标建立目标函数和约束条件；步骤4：用改进的粒子群算法对步骤3中的目标函数进行求解。本发明专利技术根据用户的实际负荷，设计一种满足用户冷热电需求的光伏并网系统，在系统中加入了储能设备，从而提高光伏发电系统的消纳能力，将光伏阵列与太阳能集热器相结合，实现太阳能的热电联产，可以满足用户的负荷需求，利用经济性并网模式，实现系统的削峰填谷，提高能源的利用率和系统运行的稳定性。用率和系统运行的稳定性。用率和系统运行的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法


[0001]本专利技术属于光伏发电并网
，特别涉及考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法。

技术介绍

[0002]现如今，世界经济的发展越来越快，能源匮乏的问题也日益凸显出来，同时也带来了环境的恶化，因此急需一种环保型永不枯竭的能源来满足社会发展的需求。我国的太阳能资源丰富，目前我国对太阳能发电产业已经有了一定程度的研究，由《2019
‑
2025年中国太阳能市场现状研究分析与发展前景预测报告》报告中的内容我们可以了解到，近些年我国的光伏产业发展迅速，光伏发电的规模也在迅速扩大。
[0003]太阳能资源受天气因素的影响较大，具有间歇性和不确定性。太阳能不仅可以用来发电，还可以将太阳能搜集起来产生热能以供用户使用，目前国内对光伏并网的研究主要集中在系统的结构设计和能量管理，一些学者研究了微网型光伏发电系统的经济调度以及设备的优化配置，也有一些研究考虑了光伏发电系统的运行优化问题。目前我国在光伏发电方面的研究已经有了大量的研究，但是关于太阳能的光电转化和光热转化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：设计光伏并网系统；步骤2：对系统中的设备进行数学建模；步骤3：以总成本最小、弃光率最小为目标建立目标函数和约束条件；步骤4：用改进的粒子群算法对步骤3中的目标函数进行求解。2.根据权利要求1所述的考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法，其特征在于，步骤1中所述光伏并网系统，包括光伏阵列、太阳能集热器、储能电池、储热水箱和吸收式制冷机；光伏阵列通过光伏控制器分别与双向充电器和和双向逆变器连接，双向充电器与储能电池连接，储能电池通过储能并网控制器与电网连接，电网与双向逆变器连接，双向逆变器产生电负荷；太阳能集热器依次与储热水箱和吸收式制冷机连接，太阳能集热器产生热负荷，吸收式制冷机产生冷负荷。3.根据权利要求1所述的考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法，其特征在于，步骤2中所述对光伏并网系统中的设备进行数学建模，设备包括光伏阵列、储能设备和太阳能集热器；光伏阵列的数学模型，表达式如下：光伏阵列的伏安特性模型，表达式如下：光伏阵列的伏安特性模型，表达式如下：光伏阵列的伏安特性模型，表达式如下：式中，P
PV
为光伏发电的输出功率；P
e
为光伏发电的额定功率；F
R
、F
max
为实际的太阳照射强度和最大的太阳照射强度；T
r
和T
re
为光伏阵列的表面温度和周围环境的温度；T
sa
和T
a
为光伏电池在标准情况下的绝对温度和正常工作时的绝对温度；P
PV,min
和P
PV,max
为光伏阵列出力的上下限；I
PV
为光伏阵列输出的电流；I
s
为光伏电池二极管的饱和电流；I
cs,s
和I
cs
为光生电流源在标准情况下的光生源电流和正常工作时的光生源电流；R
pvc
和R
pvb
为光伏电池的串联电阻和并联电阻；η和η
T
为光伏电池的发电效率和温度系数；V为光伏电池输出的电压；K为玻尔兹曼常数，取值为1.381e
‑
23
J/K；a为光伏电池二极管的特征系数；q为电子电量常量，取值为1.602e
‑
19
C；D
fb
为禁带宽度；储能设备的数学模型，表达式如下：
式中，S
e
(t+1)和S
e
(t)为储能设备分别在t+1时刻和t时刻含有的能量；S
e,min
和S
e,max
为储能设备剩余容量的上限和下限；P
放
(t)和P
充
(t)为储能设别在t时刻向光伏并网系统的放能功率和储能功率；P
min
和P
max
为储能电池充电和放电的上下限；β
放
(t)和β
充
为储能电池的放电系数和充电系数；α为储能电池自身的放电系数；太阳能集热器数学模型，表达式如下：H
SC
＝η
SC
·
H
SC,in
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
6)式中，H
SC
为太阳能集热器的热输出功率；η
SC
为太阳能集热器的热转化效率；H
SC,in
为太阳能集热器吸收的热功率。4.根据权利要求1所述的考虑光电和光热和储能的光伏并网系统运行优化方法，其特征在于，步骤3中所述总成本最小目标函数，表达式如下：征在于，步骤3中所述总成本最小目标函数，表达式如下：征在于，步骤3中所述总成本最小目标函数，表达式如下：征在于，步骤3中所述总成本最小目标函数，表达式如下：C
BU
＝P
PV
(S
BU
·
year+D
BU
·
year)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1
‑
11)式中，minC为成本最小，C、C
M
、C
R
、C
pse
、和C
BU
分别为系统总成本、系统维护成本、系统运行成本、购电售电成本、碳排放成本和发电补贴；m为第m种设备；M为总设备数；k
m<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王顺江，王亚茹，楚天丰，王荣茂，刘金波，赵琰，常乃超，王洪哲，崔嘉，刘淼，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司国网辽宁省电力有限公司盘锦供电公司国家电网有限公司沈阳工程学院沈阳工业大学中国电工技术学会，
类型：发明
国别省市：