一种生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法技术

技术编号:37138045 阅读:40 留言:0更新日期:2023-04-06 21:39
本发明专利技术提供了一种生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法,该方法先获取绿色乡镇各区域微网源荷预测数据、供能设备基本参数以及当地电网购售电价格数据;再根据源荷预测数据的时间尺度特性,建立源荷不确定性模型;接着构建绿色乡镇配电网双层优化模型,包括作为上层策略的基于各区域微网的供用能情况的区域微网能量交易价格模型,以及作为下层策略的基于源荷不确定性模型和区域微网能量交易价格,以经济性和清洁能源消纳率为优化目标,考虑综合约束条件的区域微网两阶段鲁棒优化模型;最后对绿色乡镇配电网双层优化模型进行迭代求解,得到使系统经济性和清洁能源消纳率最优的分布式能源出力、储能充放电功率和区域交互功率。区域交互功率。区域交互功率。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法


[0001]本专利技术涉及配电网运行控制
,尤其指一种生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法。

技术介绍

[0002]我国乡村地区太阳能、风能、水能、生物质能等可再生能源类型丰富,但新能量利用率低下,且农村地区存在秸秆露天焚烧、禽畜养殖粪便处理不当等现象,造成资源浪费的同时,增加了生态环境的压力,不利于乡村地区的可持续发展。新能源发电技术在农村地区得到推广应用。然而,大量分布式能源的接入势必会影响乡镇配电网运行的稳定性,增加了运行调度工作的难度,因此,亟需提出一种面向绿色乡镇配电网的优化运行方法。
[0003]农村地区流动人口数量多,负荷随季节波动特性明显。在春节期间,外出务工人口返乡,负荷量突增;而在春节过后,流动人口外出务工,负荷随之显著降低。由于农村地区日常负荷量不高,仅在短时间范围内负荷量升高,导致区域供电变压器易发生季节性重过载甚至烧毁。另一方面,农村地区接入的小水电、谷壳发电等分布式电源,具有较强的季节性特点。在汛期和秋收季期间,小水电和谷壳发电机组的发电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法,其特征在于,包括:步骤S1,获取绿色乡镇各区域微网的源荷预测数据、供能设备基本参数以及当地电网的购售电价格数据,所述源荷预测数据包括光伏、风电、小水电、区域负荷功率以及沼气日产量、谷壳日产量的预测数据;步骤S2,根据源荷预测数据的时间尺度特性,建立源荷不确定性模型;步骤S3,构建绿色乡镇配电网双层优化模型;S31,基于各区域微网的供用能情况,建立区域微网能量交易价格模型作为绿色乡镇配电网双层优化模型的上层策略;S32,基于源荷不确定性模型和区域微网能量交易价格,以经济性和清洁能源消纳率为优化目标,考虑供需平衡约束、生物质能约束、机组运行约束、机组启停约束和区域重过载约束,建立区域微网两阶段鲁棒优化模型作为绿色乡镇配电网双层优化模型的下层策略;步骤S4,对所构建的绿色乡镇配电网双层优化模型进行迭代求解,得到使系统经济性和清洁能源消纳率最优的分布式能源出力、储能充放电功率和区域交互功率。2.根据权利要求1所述的生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法,其特征在于:所述步骤S2中,光伏、风电、小水电以及区域负荷功率预测数据的单位时长为1h,采用多面体不确定集来进行建模;沼气日产量和谷壳日产量预测数据的单位时长为24h,采用盒式不确定集来进行建模,建立的源荷不确定性模型为:式中:u为不确定变量,包括光伏功率向量P
PV
、风电功率向量P
WT
、小水电功率向量P
SH
、负荷功率向量P
load
、沼气日产量M
bio
以及谷壳日产量M
cha
;U为不确定变量构成的集合;P
PV,t
、P
WT,t
、P
SH,t
、P
load,t
分别为t时刻光伏功率、风电功率、小水电功率、负荷功率的实际值;分别为t时刻光伏功率、风电功率、小水电功率、负荷功率的预测值;分别为沼气日产量和谷壳日产量的预测值;λ
PV,t
、λ
WT,t
、λ
SH,t
、λ
load,t
分别为t时刻光伏功率、风电功率、小水电功率、负荷功率的不确定系数,值为0或1;h
PV
、h
WT
、h
SH
、h
load
、h
bio
、h
cha
分别为光伏功率、风电功率、小水电功率、负荷功率、沼气日产量和谷壳日产量的预测值最大允许误差,取0~1之间的数值。3.根据权利要求2所述的生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法,其特征在于:所述S31中,建立的区域微网能量交易价格模型为:
式中:D
t
、R
t
分别为t时刻区域微网的购售比、供需比;N为区域微网个数;分别为第n个区域微网在t时刻的购、售电量,包括向其它区域微网购、售电量以及向乡镇配网购、售的电量;b
buy,t
、b
sell,t
分别为t时刻微网间购、售电交易价格;c
buy,t
、c
sell,t
分别为t时刻微网向配网的购、售电价格。4.根据权利要求3所述的生物质能参与调峰的绿色乡镇配电网区域协同自治方法,其特征在于:所述步骤S3中,区域微网两阶段鲁棒优化模型的优化目标为:式中:F1为区域微网经济性目标;F2为清洁能源消纳率目标;ω1、ω2为权重系数;a
om,x
为机组x的运维成本;P
x,t
为机组x的功率;x∈{PV、WT、SH、BG、CG、ESc、ESd},依次为光伏、风力、小水电、沼气、谷壳发电机组和充、放电状态下的储能;y∈{BG、CG};a
ss,y
为机组y的单次启停成本;b
y,t
为t时刻机组y的启停状态;分别为第n个区域...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜飞肖昌麟高岩易子木孙梦琪
申请(专利权)人:长沙理工大学
类型:发明
国别省市:

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