【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电网配置，具体涉及一种面向安全韧性提升的医院微电网配置方法和系统。
技术介绍
1、医院电力系统须以安全、可靠为原则，在对患者实施诊断、抢救、治疗以及医院的整个营运过程中，从维持供电时间和恢复供电时间的角度，需要采取相应的电源配置及配电措施，确保重要负荷供电的连续性，避免造成严重的生命财产损失。目前的医院电力主要依靠电网供应，结合备用电源和不间断电源系统(uninterruptible power supplysystem,ups)进行供电。这种采用备用电源和ups的方式成本较高且灵活性较低，仍存在一定的安全隐患。因此，为提升医院用电安全韧性、降低医院用电成本，建立一个智能监测、智慧预测、接入新能源的微电网对于优化目前的医院电力系统具有重要价值。
2、ups系统用于提供电力的连续供应，以防止电力中断对设备和系统的影响。ups广泛应用于医疗设备、通信设备、自动化设备等对电力供应可靠性要求较高的领域，以确保设备和系统的稳定运行。然而，ups普遍引入蓄电池，存在能源成本高、运行管理复杂以及污染环境等问题。并且，在极端突发事件发生时，医院业务量激增，电力负荷也在不断增加。医院的电力负荷接近或超出了设计容量，会导致电压下降，甚至造成电力系统故障。因此，现有的医院电力系统的安全韧性较低，亟需优化医院的电网配置。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种面向安全韧性提升的医院微电网配置方法和系统，解决了现有的医院电力
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、第一方面，本专利技术提供一种面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，包括：
6、s1、获取医院历史能源数据并进行预处理；
7、s2、根据预处理后的医院历史能源数据，基于模糊预测方法预测未来时刻的医院负荷需求；
8、s3、以最大化微电网自给自足率、最小化停电成本、最大化储能电站剩余寿命为目标，并考虑可靠性成本，构建微电网优化配置模型，其中，可靠性成本表示可靠性约束和停电成本；
9、s4、根据医院历史能源数据和未来时刻的医院负荷需求，求解微电网优化配置模型，得到光伏板输出功率、储能电站的剩余寿命和停电成本，其中，微电网优化配置模型在提高医院微电网安全韧性的同时降低了可靠性成本。
10、优选的，所述微电网优化配置模型包括目标函数和约束条件，其中，目标函数包括：
11、
12、
13、max ni_bess＝ntotal_bess-f(soci)
14、所述目标函数分别表示最大化微电网自给自足率、最小化停电成本uec、最大化储能电站剩余寿命ni_bess；
15、其中：
16、
17、
18、
19、式中：ppv为光伏发电实际功率，kw；pstc是标准状态下的最大输出功率，kw；s、sstc分别为光伏机组实际环境和标准工况下的光照强度，后者数值为1000，w/m2；k为相关系数；tc、t0、tr分别为光伏机组实际环境下的内部组件温度、环境温度、组件内部额定工作温度，℃，eens表示微电网发电电量不足期望值，即微电网缺供电量；apnsq,r为微电网在负荷水平为r、故障状态为q时向医院少供的有用功率总值，即削减的总负荷量；ieark为第k台设备因供电不足造成的微电网因单位电量短缺而造成的损失；k表示设备的总数量；ntotal-bess表示储能电站的总寿命；f(soci)表示储能电站以使用的寿命。
20、优选的，所述约束条件包括：
21、a、能量平衡约束和电力功率平衡约束，具体包括约束条件(1)和(2)：
22、
23、式中，ppv(d,t)为(d，t)时刻的光伏电力；ppv→load(d,t)为(d，t)时刻的光伏电力提供给负荷的部分；ppv→bess(d,t)为(d，t)时刻的光伏电力中给电池储能充电的部分；为(d，t)时刻的光伏电力通过电解制氢转化为氢气和氧气的部分；ppv→heat(d,t)为(d，t)时刻的光伏发电通过热泵转化为热能的部分；其中d表征一年中的某一日，1≤d≤365，t表征一日中的某时，1≤t≤24；
24、
25、式中，为(d，t)时刻的电池储能的充电功率(kw)，为(d，t)时刻的电池储能的放电功率(kw)；
26、b、可靠性约束，具体包括约束条件(3)
27、
28、其中，
29、式中，lolp表示电力不足时间概率，f为导致电网供电不足的所有故障状态集合；h为电网中所有正常设备的集合；h为电网中所有故障停运设备和停运检修设备的集合；pl为负荷水平l发生的概率；psq为电网处于q状态的概率；pqj为电网在q状态下第就台设备停运概率；pqk为电网在q状态下第k台设备工作的概率；
30、c、充电/放电功率的约束要求：充电/放电功率必须在储能额定功率范围内，即约束条件(4)：
31、
32、d、电池储能电量平衡约束条件，即约束条件(5)：
33、
34、式中，ebess(d,t)为电池在(d，t)时刻的储能电量，ηc是电池的充电效率，ηd是放电效率；
35、e、电池储能电量上下限约束，即约束条件(6)
36、
37、f、能源转换设备的约束条件，即约束条件(7)
38、所有能源转换设备的装机容量必须介于其下限和上限之间：
39、
40、式中，pcon_i是转换设备i的电力功率。下标con表示能源转换设备；
41、g、热网约束条件，即约束条件(8)和(9)
42、每个节点的温度都应该设定在限制范围内：
43、ts_min≤ts≤ts_max (8)
44、式中，ts为热网中各节点的温度，ts_max为设置的温度上限，ts_min为设置的温度下限；
45、热网中各管段内的质量流率受其上限和下限的约束：
46、
47、式中，为热网中各管段内的质量流率，为设置的质量流率上限，为设置的质量流率下限；
48、h、电解制氢约束条件，即约束条件(10)和(11)
49、每个节点的气压设定在以下范围内：
50、
51、式中，为氢气运输管段内各节点的气压，为设置的气压上限，为设置的气压下限；
52、每根管段内的氢气流量设定在以下范围内：
53、
54、式中，为管段内的氢气流量，为设置的氢气流量上限，为设置的氢气流量下限。
55、优选的，所述电力功率平衡约束包括以下几种供电情况：...
【技术保护点】
1.一种面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述微电网优化配置模型包括目标函数和约束条件，其中，目标函数包括：
3.如权利要求2所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述约束条件包括：
4.如权利要求3所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述电力功率平衡约束包括以下几种供电情况：
5.一种面向安全韧性提升的医院微电网配置系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置系统，其特征在于，所述微电网优化配置模型包括目标函数和约束条件，其中，目标函数包括：
7.如权利要求6所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置系统，其特征在于，所述约束条件包括：
8.如权利要求7所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置系统，其特征在于，所述电力功率平衡约束包括以下几种供电情况：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储用于面向安全韧性提升的医
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述微电网优化配置模型包括目标函数和约束条件，其中，目标函数包括：
3.如权利要求2所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述约束条件包括：
4.如权利要求3所述的面向安全韧性提升的医院微电网配置方法，其特征在于，所述电力功率平衡约束包括以下几种供电情况：
5.一种面向安全韧性提升的医院微电网配置系统，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的面向安全韧性提升的医院微电...
【专利技术属性】
技术研发人员：周开乐，李晨曦，虎蓉，盛文翔，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：
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