【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及交直流混合微电网领域，尤其是一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法。
技术介绍
1、交直流混合微电网具有高灵活性和高可控性特点，在未来配电网发展中将得到广泛应用。然而，高比例风电和光伏接入，对系统的灵活性提出了严峻的挑战。
2、所谓灵活性，是电力系统响应负荷和波动电源变化而随之调节的能力。高比例风电和光伏接入后，由于风电和光伏出力的随机性和间歇性，二者并网后使得电网净负荷的波动性增加，常规机组更加频繁的调节，甚至启停，调节深度也大幅增加，即需要系统具有更强的灵活性来匹配风光的接入运行。如果常规电源灵活性不足,无法跟随净负荷(即负荷与波动电源之和)的变化,为了保证电力系统的安全稳定性,需要适当弃风弃光或切负荷。但弃风弃光违背了发展新能源的初衷，而切负荷则会造成较大的社会影响和经济损失。因此，保证电力系统具有足够的灵活性，对于接纳更多的风光，实现未来清洁电力系统的目标具有十分重要的意义。
3、目前，对于电力系统灵活性的评估大部分集中在发电系统，只考虑了机组的调节和启停对电力系统灵活性的贡献，没有在全面考虑灵活性资源的情况下对电力系统灵活性做出客观的评价。此外，现阶段的电力系统灵活性研究还处于理论阶段，没有考虑到实际工程或应用中的一些约束条件，所以理论上的可用灵活性能否全部转化成实际可用的灵活性还要根据实际情况具体分析。在实际运行中，电力系统面对负荷的波动，采取响应措施时还要考虑经济性的约束，通过优化响应措施来实现同等费用下可用灵活性的最大化。
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考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，在符合经济性要求下，显著提高了交直流混合微电网的稳定性和灵活性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，包括以下步骤：
3、s1：设置交直流混合微电网灵活性评估参数初值，并给定所研究灵活性的时间尺度；
4、s2：建立考虑不确定性的交直流混合微电网最优经济调度模型；
5、s3：输入模拟日的负荷、风电和光伏发电预测值，使用最优经济调度模型确定各元件运行状态；
6、s4：进行时间抽样，对比抽样时刻的微网可用灵活性和灵活性需求；
7、s5：计算各项灵活性指标，判断是否达到收敛标准。
8、优选的，所述步骤s1包括：
9、设置初值，令kup＝0，kdown＝0，εup＝0，εdown＝0，ηup＝0，ηdown＝0，其中，kup为抽样中灵活性需求为正的次数；kdown为抽样中灵活性需求为负的次数；εup为向上灵活性不足次数；εdown为向下灵活性不足次数；ηup为所有抽样数内的向上灵活性不足缺额之和；ηdown为所有抽样数内的向下灵活性不足缺额之和，并给定所研究灵活性的时间尺度t。
10、优选的，所述步骤s2中建立考虑不确定性的交直流混合微电网最优经济调度模型包括：
11、s201:根据交直流混合微电网的结构示意图构建各部分数学模型：
12、风速服从经典的双参数“weibull”分布，则风机数学模型表示为：
13、
14、式1中：v(t)为t时刻wt在轮毂高度的实际风速，m/s；λ1为weibull分布的尺度参数；k1为weibull分布的形状参数；θ1为weibull分布的标准差；μ1为weibull分布的期望值；
15、光照辐射强度服从beta分布，则光伏数学模型表示为：
16、
17、式2中：i(t)为t时刻实际光照强度，lux；α2、β2为beta分布的形状参数；μ2为beta分布的期望值；θ22为beta分布的方差；
18、负荷随机模型为：
19、
20、式3中：μ、σ1分别为正态模型下负荷功率统计数据的均值和标准差；
21、微型燃气轮机模型建立过程如下：
22、微电网一个优化周期包含若干个优化时段，微型燃气轮机第t个优化时段的燃料费用模型如下：
23、
24、式4中：cng为天然气的单价；qlhv为天然气的低位热值；pmt(t)为微型燃气轮机在第t个优化时段的发电功率；ηmt(t)为微型燃气轮机在第t个优化时段的发电效率；δt为单位优化时段的时长；
25、微型燃气轮机只发电，不考虑进行(冷)热电联产，其效率ηmt(t)与发电功率pmt(t)满足如下关系：
26、ηmt(t)＝k1pmt,r+k2rmt(t)+k3pmt,rrmt(t)+k4 (5)
27、式5中，ki为常数，其值取决于微型燃气轮机的型号，可通过查询厂家的设备参数表得到；pmt,r为微型燃气轮机的额定功率；为荷载率，表征微型燃气轮机的负载水平；
28、储能蓄电池建立数学模型过程如下：
29、通过下式的储能蓄电池的前后时刻的荷电状态描述其充放电过程：
30、充电过程：
31、放电过程：
32、式6和式7中：socsb(t+1)为储能蓄电池在t+1时刻的荷电状态，socsb(t)为储能蓄电池在t时刻的荷电状态；ξself_dch为储能蓄电池的自放电系数；psb,dch(t)和psb,ch(t)分别为储能蓄电池放电功率、充电功率；esb为储能蓄电池的额定容量；ηch和ηdch分别为储能蓄电池的充电效率、放电效率；
33、获取储能蓄电池在蓄电池充、放电过程中，其在t时刻所允许的最大充电功率psb,support,ch(t)、放电功率psb,support,dch(t)分别为：
34、
35、式8中：psb,self-limit,ch、psb,self-limit,dch分别为储能蓄电池所允许的额定充电功率、放电功率；psb,soc-limit,ch(t)、psb,soc-limit,dch(t)分别为储能蓄电池所允许的最大充电功率、放电功率，其与当前时刻蓄电池的荷电状态有关：
36、
37、式9中：socsb(t-1)表示储能蓄电池在t-1时刻的状态；
38、燃料电池模型为：
39、燃料电池在第t个优化时段的燃料费用：
40、
41、式10中：pfc(t)和ηfc(t)分别为燃料电池在t时刻的发电功率和效率；
42、燃料电池只发电时，其效率ηfc(t)与发电功率pfc(t)满足如下公式表示的关系：
43、
44、式11中：ri,j为常数，其值取决于燃料电池的型号，可以通过燃料电池生产厂家的设备参数查询得到；
45、ac/dc双向功率变换器实现交流侧和直流侧直流电能的相互转化和传递，这一转化过程伴随着能量损耗，ac/dc双向功率变换器模型为：
46、|paft|＝ηtrans(pbef)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
3.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，所述步骤S2中建立考虑不确定性的交直流混合微电网最优经济调度模型包括：
4.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，步骤S3包括：输入模拟日的负荷、风光预测值和机组的各项物理参数，使用交直流混合微电网最优经济调度模型进行机组组合优化，通过Yalmip+Cplex求解，确定各元件的运行状态。
5.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，步骤S4包括：在调度日内对时间进行随机抽样，计算抽样时刻的系统灵活性需求、可用灵活性及灵活性不足缺额，并比较各抽样时刻的交直流混合微电网灵活性需求和可用灵活性，从而得出系统的灵活性指标。
6.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活
...【技术特征摘要】
1.一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
3.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，所述步骤s2中建立考虑不确定性的交直流混合微电网最优经济调度模型包括：
4.根据权利要求1所述一种考虑不确定性的交直流混合微电网灵活性评估方法，其特征在于，步骤s3包括：输入模拟日的负荷、风光预测值和机组的各项物理参数，使用交直流混合微电网最优经济...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏程，荣梦杰，徐恒山，魏业文，任梦维，袁世琦，张帅，李元皓，董一凡，朱涛杰，李超然，刘晖，段栋凯，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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