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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力工程,具体涉及一种tod模式下光储设备智能运行方法。
技术介绍
1、tod模式,以公共交通为导向的开发(transit-oriented development,tod)是规划一个居民区或者商业区时,使公共交通的使用最大化的一种非汽车化的规划设计方式,通常需要考虑能源效率、经济效益和可持续性。而光伏作为一种可再生能源,可以与tod模式结合,即为tod区域提供电力,减少对传统电力网络的需求。由于tod区域通常具有高密度和多样化的用地利用,包括住宅、商业和办公用地;在这样的多功能区域中,通常考虑采用分布式光伏系统,例如在建筑物屋顶安装太阳能电池板。这样,不仅可以为tod区域提供电力,而且最大限度地利用可用的空间。
2、光储电站与光伏电站相比,它集成了光伏发电、储能设备和充电设施,因此可以存储多余的发电量,提高自发自用比例,通过采用智能控制,在电价高峰时段进行供电,实现削峰填谷,从而降低能源成本,还能延长电池寿命和实时响应,提高能源利用效率、提升稳定性和可靠性,进一步节约设备的维护费用。因此,有必要针对光储设备设计出合理的调度模式,以有效提高系统的收益水平。
3、现有技术中,如专利号为202311483995.7所公开的一种考虑分时电价的风光储互补系统日前经济调度方法,就建立了风电、光伏发电的出力模型、火电机组出力模型以及储能装置的充放电模型,并基于分时电价机制,结合系统运行效益最大化的原则,建立调度模型。但是在tod模式下,其配备的储能设备主要用于储存光伏多余的发电量,以对居民、商铺等用电方
4、因此,需要提供一种tod模式下光储设备智能运行方案,以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的上述不足,本专利技术要解决的技术问题是提供一种tod模式下光储设备智能运行方法,避免现有的光储调度模型并不能为tod社区光储设备运行提供最优方案的问题。
2、为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:
3、一种tod模式下光储设备智能运行方法,包括以下步骤:
4、s1、光储设备包括光伏发电设备和储能设备,针对光伏发电设备建立光伏发电出力模型并得到光伏发电设备未来一段时间的发电数据,针对储能设备建立储能充放电模型;
5、s2、基于步骤s1得到的光伏发电出力模型和储能充放电模型,结合tod模式下用电方对应的分时电价机制和光储设备补贴,以光储设备运行收益最大化为原则,建立调度模型;
6、s3、采用遗传算法对步骤s2得到的调度模型进行求解,得到最优运行策略,光储设备按该最优运行策略运行即可。
7、进一步完善上述技术方案,步骤s1中,
8、所述光伏发电出力模型的具体表达式如下:
9、光伏发电设备配有最大功率点跟踪,其功率输出表示为:
10、
11、其中,γ是温度参数,代表光伏面板的光电转换效率;tair为大气环境温度,tn为正常工作温度,tref为参考温度;ηpv为参考效率,θt为t时刻光照辐射强度;spv为单个面板面积;npv为光伏面板数量;
12、所述储能充放电模型的具体表达式如下:
13、
14、
15、其中,soc(t)表示t时刻时储能设备的荷电状态,0≤soc(t)≤1;ηchr与ηdisc分别表示储能设备的充电及放电效率;pchr(t)表示储能设备在t时刻的充电功率,pdisc(t)表示储能设备在t时刻的放电功率;en表示储能设备的额定容量;
16、在运行过程中,储能设备需满足以下的技术约束条件:
17、
18、其中,socmin表示储能设备荷电状态的最小值,socmax表示储能设备荷电状态的最大值;表示储能设备充电功率的最小值,表示储能设备充电功率的最大值;表示储能设备放电功率的最小值,表示储能设备放电功率的最大值;
19、光储设备中储能设备直接储存光伏发电设备产生的电能,未与电网联通。
20、进一步地,所述步骤s2具体包括:
21、根据光伏发电出力模型求出光储设备的发电量,光储设备的放电量需满足所述储能设备的技术约束条件;
22、以光储设备运行收益最大化为目标,建立调度模型,具体表达式如下:
23、maxfit=max(r2+c-r1)
24、
25、
26、
27、其中,fit表示目标函数;r1表示光储设备的总运行成本;r2表示考虑分时电价机制光储设备的总收益;c表示光储设备补贴总收益;
28、qpv1(t)表示t时刻光伏发电设备的发电量;qpv2(t)表示t时刻储能设备的放电量;pcharge表示光伏发电设备单位发电量的运行成本,pdischarge表示储能设备单位放电量的运行成本;表示从开始到t时刻储能设备的累计充电量;表示从开始到t时刻储能设备的累计放电量;ptou表示用电方对应时刻的分时电价;pc表示光储设备补贴单价。
29、进一步地,所述步骤s3具体包括:
30、s301、创建初始种群,所述初始种群包括若干条染色体,每条染色体上单个基因表达为储能设备单位时间的放电量qpv2(t),每条染色体代表光储设备的一组运行调度策略;设定交叉概率、变异概率、种群数量和迭代次数,并初始化迭代次数;
31、对初始种群中进行染色体处理,以使达到所需的种群数量;
32、具体包括:建立编码规则,根据所述编码规则筛选符合要求的染色体,直至达到所需的种群数量;
33、s302、以光储设备运行收益最大作为运行优化目标,对步骤s301得到的种群中的每条染色体评价其在目标函数上的性能,建立解码规则,具体包括:
34、利用如下公式来计算每条染色体的适应度值:
35、fit=r2+c-r1
36、
37、
38、
39、得到每条染色体的适应度值,适应度值大的染色体即代表其所对应的运行调度策略更好;
40、s303、基于步骤s302得到的适应度计算结果,对初始种群进行复制操作、交叉操作和变异操作,得到子代种群并更新迭代次数;
41、s304、对步骤s303得到的子代种群的每条染色体再次进行步骤s301中的染色体处理,直至达到所需的种群数量;
42、s305、对子代种群中的每条染色体重复步骤s302得到子代种群中每条染色体的适应度值,保存每代种群适应度值的最大值maxfit及其对应染色体;
43、s30本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:步骤S1中,
3.根据权利要求2所述一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:所述步骤S2具体包括:
4.根据权利要求3所述一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:所述步骤S3具体包括:
5.根据权利要求4所述一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:所述步骤S301中,所述染色体处理具体包括:
6.根据权利要求4所述一种TOD模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:所述步骤S303中,复制操作采用轮盘赌策略,交叉操作采用两点交叉,变异操作采用逆序变异。
【技术特征摘要】
1.一种tod模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述一种tod模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:步骤s1中,
3.根据权利要求2所述一种tod模式下光储设备智能运行方法,其特征在于:所述步骤s2具体包括:
4.根据权利要求3所述一种tod模式下光储设备智能运行方...
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