一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法，涉及电力能源系统领域。传统的园区微网环境下的储能一般都采用太阳能发电装置和蓄电池的组成形式，电力输入微网，多余电量通过蓄电池储能，但蓄电池部署成本高，处理风险高，环境危害大，太阳能发电受限于日照，风能发电同样受限于自然条件，发电稳定性不足，不能很好地实现平稳的能源调度输出。本发明专利技术的微网系统包括风力发电机组、光伏电池阵列、多级水轮机组和楼宇的抽水蓄能装置，系统调度采用引入了折算函数F(x)的改进型PSO粒子群算法，并代入目标优化模型获得最优解。可起到避谷调峰、平衡功率、缓解冲击性负荷的作用，实现水力蓄能和电力的平稳调度输出。实现水力蓄能和电力的平稳调度输出。实现水力蓄能和电力的平稳调度输出。

【技术实现步骤摘要】
一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法


[0001]本专利技术涉及电力能源系统领域，尤其涉及一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法。

技术介绍

[0002]目前，在新能源的利用方式中，互补性分布式微网的作用日益凸显，但是高企的蓄能成本一直是制约微网消纳新能源的主要制约。
[0003]国家发展改革委和国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确提出加快储能转型，探索多元储能模式，为储能侧创造空间；国家发展改革委发布的《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》，明确坚持并优化抽水蓄能两部制电价政策，强化抽水蓄能建设运行管理，释放了强烈信号。
[0004]传统的园区微网环境下的储能一般都采用太阳能发电装置和蓄电池的组成形式，电力输入微网，多余电量通过蓄电池储能，但蓄电池部署成本高，处理风险高，环境危害大，太阳能发电受限于日照限制，容易出现储能不足，也有采用风能发电，同样受限于自然条件，发电稳定性不足，不能很好地实现平稳的能源调度输出。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统，其特征在于：包括风力发电机组、光伏电池阵列和多级水轮机组，所述的风力发电机组、光伏电池阵列和多级水轮机组的电力输出到输配电网络，园区通过双循环水路系统构建二机式不可逆机组，建多轮机组储能系统，基于楼宇的抽水蓄能装置，外部水网通过升压泵进入水箱，使用后被收集并经水轮机发电后流入中水处理站，处理完成后的中水进入中水箱，多级水轮机组发电通过水网中的水箱蓄水后的水势发电，水箱通过水泵蓄水，水泵通过输配电网络供电，各发电设备、输配电网络、水网系统和水泵均与综合能源调度系统连接，通过综合能源调度系统采集气象环境信息、机组运行特征量信息、水网管道分配信息、输配电网络运行特征量信息，并对水泵负荷和输配电网络的电力负荷进行调度分配。2.采用权利要求1所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于包括以下步骤：1)系统获取园区内风速V和光照强度G的指标数据；2)计算出风力发电机组发电Pwt和光伏电池阵列发电Ppv的新能源出力；3)获取用户负荷Ppl和实时电价；4)利用引入了折算函数F(x)的改进型PSO粒子群算法获得局部最优解集合；5)比较局部最优解集合获得全局最优解并作为最优化方案输出；6)根据方案控制水泵、阀门和园区配电装置，完成微网调度。3.根据权利要求2所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于：步骤4)包括以下步骤：401)对系统功率进行平衡约束，对机组出力界限进行约束，对设备容量进行约束，对系统功率交换进行约束，生成约束域并作为算法解集；402)在约束域随机生成若干粒子，然后执行步骤403)和404)；403)随机生成粒子位置Pid，包括水轮机出力Php、外部电网Ppg和水泵储能Pwtp三个子集；404)随机生成方向矢量Pgd；405)更新每个粒子的位置；406)代入目标优化模型，求出经济效益Fac和环境效益Fen并记录本轮最优解；407)判断迭代次数是否到达设定值，若否，则执行步骤408)，若是，则获得局部最优解集合；408)适应度评估，根据折算函数F(x)和本轮最优解更新每个例子的Pgd，然后返回步骤405)。4.根据权利要求2所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于：步骤2)中，风力发电机组发电P
wt
的风能捕获出力模型如下：上式中：ρ
a
——空气密度，取1.25kg/m3；R——风机叶片半径；V——注入风轮机的风速；
C
P
——风能利用系数；光伏电池阵列发电Ppv的新能源出力模型如下：上式中:G——光照强度，W/m2；T——光伏电池的温度，℃；P
PV
——光伏电池输出功率；G
STC
——标准情况下的光照强度；P
m
——标准条件下的最大输出功率；T
R
——参考温度，℃；K——功率温度系数；对于水轮机发电过程，其单机出力函数和表示为：P
Wa
＝η
sl
ρgH
i
Q
ht
上式中：η
sl
——水轮发电机组的效率；H
i
——水轮机水头；Q
ht
——进入水轮机水的流量。5.根据权利要求3所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于：步骤401)中，对微网内部能源平衡主要针对风能发电、光能发电、水势能发电和电网供电满足用户负荷需求以及驱动园区水泵储能，针对系统功率电能平衡的约束采用如下计算公式：P
t.WT
+P
t.PV
+P
t.HP
+P
t.PG
＝P
t.PL
+P
t.WP
；其中：P
t.WT
为风力发电输出功率，P
t.PV
为光伏发电输出功率，P
t.HP
为水力发电输出功率，P
t.PG
为系统交换功率，P
t.PL
为一般负荷消耗功率，P
t.WP
为水泵输出功率；约束函数中各设备满足运行条件下的自身出力界限进行约束：其中，风电设备的出力约束符合P
t.WTmin
≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱广泽，李伯明，茅开平，陶文华，沈群武，杨晓君，储旺准，邵龙，王璐，何泽辉，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：