【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种独立型微电网优化配置方法，更具体地说，涉及一种用于优化配置模型的典型场景生成方法和一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置模型。
技术介绍
1、独立型微电网作为一种可控、灵活、经济、绿色的新型分布式电源应用方式，是解决大电网难以延伸触及的边远农牧区、海岛、极区等偏远地区供电问题的有效方式。但高比例可再生能源接入后，其多时间尺度波动性对系统运行安全和清洁带来严重威胁。
2、在独立型微电网中，储能系统的充放电特性使其能够平抑风、光输出功率及负荷的波动，配合可再生分布式电源实现更好的功率互补，提高可再生能源的利用率。电池储能是广泛应用的功率型储能，其响应速度快、能量密度低、自损失率大，多用于日内电能平衡，但难以满足微电网在跨日、跨周等中长期时间尺度上的能量搬运需求。近年来，具有能量密度大、容量大、可跨日搬运能量、低碳清洁等优点的储氢系统作为新型储能逐渐进入人们的视野。氢储能属于能量型储能，适用于维持中长期时间尺度内的功率能量平衡，能够与电池储能组成混合储能系统，进而弥补单一储能的缺陷，提高系统可再生能源消纳能力，实现微电网低碳可靠运行。但是储氢系统投资成本高、综合效率较低，如何合理配置电氢混合储能的容量将直接影响微电网的经济性和清洁性。
3、现有文献在电氢混合储能优化规划方面进行了较为全面的研究。诸多文献考虑混合储能的频率特性，使用频谱分析方法将待平抑功率分解成不同的周期分量，依据各类储能装置的响应能力，使其在不同频段内分别进行补偿，从而确定混合储能系统的配置容量，但这些文献均聚焦可再生能源发
4、本方法基于频谱分析原理，提出了一种典型场景生成方法，能够模拟多时间尺度混合储能系统在连续自然日内的运行调度情况，发挥氢储能在中长期时间尺度上的平抑特性，之后，建立了含电氢混合储能的独立型微电网优化配置模型，可以实现发电设备和混合储能系统协同优化。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，用于模拟多时间尺度电氢混合储能系统在连续自然日内的运行调度情况，实现发电设备和混合储能系统协同优化。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、步骤1：输入系统参数，包括系统规划参数、备选设备型号、备选设备经济及技术参数、年逐时负荷和可再生资源数据；
4、步骤2：依据年逐时负荷和可再生资源数据，选取支撑多时间尺度混合储能优化配置的典型场景；
5、步骤2-1：将风速、光照强度、负荷历史数据进行归一化处理，得到每个采样点的风速归一化值pv(n)、光照强度归一化值pv(n)、负荷归一化值pl(n)；
6、步骤2-2：计算不平衡功率，计算公式如下：
7、pim(n)＝pl(n)-pv(n)-pg(n) (1)
8、步骤2-3：利用离散傅里叶变换分解不平衡功率，得到其频谱图，对由pim(n)组成的不平衡功率向量pim＝[pim(1),...,pim(n),...,pim(n)]t进行离散傅里叶变换得到频谱分布如下：
9、sim＝dft(pim)＝[sim(1),...,sim(n),...,sim(n)]t (2)
10、fim＝[fim(1),...,fim(n),...,fim(n)]t (3)
11、式中，dft(pim)表示对不平衡功率pim进行离散傅里叶变换；sim(n)为傅里叶变换结果中第n个频率fim(n)对应的幅值；
12、步骤2-4：依据不平衡功率的频谱图，确定分界频率fc；
13、步骤2-5：在频率范围为[fc,1/(2·ts)]的部分，设置频率段内频谱幅值最大分量对应的周期为电池储能运行周期，在频率范围为[0,fc]的部分，选择除直流分量外幅值大、周期最长的分量的周期长度作为储氢系统的运行周期；
14、步骤2-6：将储氢系统运行周期规定为典型周期的时段长度；
15、步骤2-7：采用基于评价指标体系的混合整数多目标线性优化模型选取典型周期及相应权重系数；
16、步骤3：以经济性和环保性最优为目标，求解含电氢混合储能系统的独立型微电网优化配置模型；
17、以典型周期内资源、负荷信息作为输入数据，等年值总成本ctotal为优化目标，设备配置及运行变量为优化变量，建立含电氢混合储能系统的独立型微电网优化配置模型并求解。独立型微电网优化配置模型可以表示为以下形式：
18、
19、
20、
21、
22、
23、
24、
25、
26、
27、
28、
29、
30、cmin≤cp(t)≤cmax (20)
31、
32、
33、
34、
35、
36、
37、
38、
39、sht,min≤sht(t)≤sht,max (28)
40、
41、
42、
43、式中，ε(γ,y)为净现值系数；ωde为柴油发电机集合，nde,i为i型柴油发电机台数；ωwt为风力发电机集合，nwt,i为i型风力发电机台数；为标准测试环境下光伏发电系统的额定输出功率；为电池储能系统额定容量；为电解槽额定输入功率；为储氢罐额定容量；为燃料电池额定输出功率；cde,i、cwt,i、cpv、ces、cel、cht、cfc为各类设备的单位投资成本；ωde,i、ωwt,i、ωpv、ωes、ωel、ωht、ωfc为各设备单位年维护成本；nperiod为选取典型周期总数；ωp为典型周期p代表的天数，p的取值范围为1、2、…、nperiod；k为每个典型周期内天数；t代表典型周期内的时刻，取值范围为1、2、…、24×k；μfuel为每升柴油的价格；为排放每单位co2气体的处罚费用；ef为柴油的co2排放系数，即平均每升柴油燃烧产生的co2量；f0为燃料曲线的截距系数；f1为燃料曲线的斜率；nde,i分别为i型柴油发电机配置台数nde,i上、下限；nwt,i分别为i型风机配置台数上、下限；ppv分别为光伏配置容量上、下限；分别表示电池储能系统配置容量上、下限；为各设备在典型周期p时刻t的出力；表示典型周期p时刻t的负荷功率；fpv本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，其特征在于，所述步骤2中的选取支撑多时间尺度混合储能优化配置典型场景具体步骤如下：
3.根据权利要求1所述的一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，其特征在于，所述步骤3中的含电氢混合储能系统的独立型微电网优化配置模型以典型周期内资源、负荷信息作为输入数据，其优化目标Ctotal具体形式如下式所示：
【技术特征摘要】
1.一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种含电氢混合储能的独立型微电网优化配置方法，其特征在于，所述步骤2中的选取支撑多时间尺度混合储能优化配置典型场景具体步骤如下：
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