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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网优化运行方法,更具体地说,它涉及一种提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法。
技术介绍
1、随着电力电子技术的不断成熟,以风电和光伏为代表的分布式新能源发电技术成为了新的发展方向。分布式发电具有能源利用率高、环境污染小、供电灵活性强和投入成本低等优点。但由于分布式电源具有不可控和随机波动等特性,直接接入电网会严重降低电力系统的稳定性和可靠性。
2、微电网由分布式能源、储能装置、各种交直流用户负荷以及相关的控制、保护装置组成,具有独立运行能力。相较于配电网,微电网更易于控制和优化,消纳新能源能力更强。考虑微电网之间的功率与信息交互,本专利技术提出了一种提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,在蜂巢状有源配电网中,通过构建多微电网之间的优化运行模型,实现在保证电网安全稳定运行的基础上,提升新能源发电的消纳能力。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本专利技术的目的在于提供一种可以实现蜂巢状配电网中多微电网之间的优化运行,保证系统安全稳定运行的条件下,提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法。
2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下技术方案:
3、提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,包括步骤:
4、s1、基于多微电网构成的蜂巢状配电网拓扑结构,构建多微电网之间的电能交换机制;
5、s2、在多微电网交易机制的基础上,建立以新能源发电消纳能力和碳排放为目标的优化运
6、s3、建立计及多微电网构成的蜂巢状配电网运行的约束条件模型;
7、s4、构建蜂巢状配电网多目标优化运行的求解方法及流程。
8、进一步的,于步骤s1中蜂巢状配电网拓扑结构的基础上,单个微电网作为个体或者2个及以上微电网之间成立联盟,不同主体之间可实现电能的交换。
9、进一步的,于步骤s2中,优化运行模型的目标为提升新能源发电消纳能力、碳排放、电能交易成本低;
10、于提升新能源发电消纳能力目标中,微电网首先需要利用自身或与之联盟的微电网的新能源发电,其次要利用其它微电网的新能源发电,最后在使用大电网的电能;还可以通过微电网中的储能系统存储或放出新能源发电,进一步提高新能源利用率;
11、目标函数为弃风、弃光的成本最低:
12、,
13、其中,、分别为弃光和弃风的单位成本;、分别为弃光和弃风的功率;
14、于碳排放目标中,蜂巢状配电网的碳排放,具有
15、从上级电网购电产生的碳排放:
16、,
17、其中,为从上级电网购电的单位碳排放量,分别为第i个蜂巢状微电网从上级电网购电的功率,
18、系统内微电网使用微燃机产生的碳排放:
19、,
20、其中,为微燃机的单位碳排放量,为第j个微燃机的用气量,
21、储能系统存储电网电能产生的碳排放:
22、,
23、其中,为储能系统的电能损耗单位碳排放量,为第l个储能系统的电能损耗,
24、系统的网络损耗产生的碳排放,该碳排放为大电网电能在系统所有电能中的占比:
25、,
26、其中,为网络损耗的单位碳排放量,为第k条线路产生的网络损耗;
27、于电能交易目标中,多微电网之间在保证电网稳定运行的基础上,实现电能的交易,主要的交易目标是使整个系统的成本最低,
28、系统的成本包括从电网的购电成本:
29、,
30、系统的成本包括购买天然气发电的成本:
31、,
32、系统的收益为向电网的售电收益:
33、,
34、其中,、分别为第i个微电网从上级电网购电和售电的成本,为燃气成本,、分别为第i个微电网从上级电网购电和售电的功率;
35、总目标函数为弃风弃光成本、购电和购气成本、售电收益和碳排放成本的和:
36、。
37、进一步的,于步骤s3中,该约束调节模型包括:
38、蜂巢状配电网的基站功率约束,
39、,
40、节点功率约束,
41、,
42、可控分布式发电出力约束,
43、,
44、向上级电网购电,
45、,
46、储能系统约束,
47、。
48、进一步的,于步骤s4中,求解步骤如下:
49、步骤1:随机生成蜂巢电网中决策变量的初始种群,决策变量包括弃风弃光的功率、每个蜂巢微电网向电网的售电、购电功率,微燃机的购气量,设置种群规模、交叉率、变异率和最大迭代次数参数;
50、步骤2:计算种群中所有个体的适应度,即每个个体的本专利技术中总的目标函数的函数值;
51、步骤3:对上一代群体进行选择、交叉、变异操作,产生新一代群体,替换并保存新一代群体中适应度函数值较高的个体;
52、步骤4:判断是否满足停止条件;如果是,则结束并输出最优解;如果否,则转到步骤2重新进行迭代;
53、步骤5:输出最优成本值和对应决策变量值,结束。
54、进一步的,每个微电网至少有两条联络线与其它微电网相连;
55、2个及以上微电网之间的联盟可以是相邻或不相邻两个及以上微电网,通过与其他微电网之间的电力线路实现电能传输,联盟示意图如图3所示,两个不同颜色的区域代表不同的联盟。
56、通过采用上述技术方案,本专利技术的有益效果为:
57、本专利技术的实施,可以实现蜂巢状配电网中多微电网之间的优化运行,保证系统安全稳定运行的条件下,提升新能源发电的消纳能力。
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1.提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
4.根据权利要求3所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
6.根据权利要求2所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的提升新能源发电消纳能力的蜂巢状配电网优化运行方法,其特征在于,
【专利技术属性】
技术研发人员:刘军,彭家琦,赵亚萍,冶海平,方保民,芈书亮,艾斌,朱明慧,何海宁,马世旭,李云,犹州,马宁,
申请(专利权)人:国网青海省电力公司海东供电公司,
类型:发明
国别省市:
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