【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及微电网，尤其涉及一种灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法。
技术介绍
1、随着对可再生能源的需求不断增加以及对能源安全和环境可持续性的关注，可收放式礁盘电站作为一种创新的海洋能发电技术，正逐渐受到广泛关注。目前，可收放式礁盘电站技术尚处于发展初期阶段，其技术成熟度相对较低，还需要进一步的研发和改进。海岛周边往往拥有丰富的可再生能源储量，随着新能源发电设备成本的直线下降，因地制宜在海岛开发清洁能源，有望实现海岛能量资源自持。海岛周边有广阔的礁盘区域，且这些区域的风力、太阳能、波浪能资源完全可以满足可再生能源的发电需求，多能源礁盘电站充分利用海岛群中风、光、波浪能资源，有利于各类清洁能源优势互补，提高能源供应系统的可靠性、经济性和灵活性。
2、正常运行时，海岛电网内存在多类型发电单元保障网内电、冷负荷供能。冷负荷为大惯量负荷，短时间不工作不会显著影响其所要保障的环境温度，可视为性能优良的弹性负荷。因此，当出现突发功率短缺时，海岛电网可通过切除供冷电负荷这类弹性负荷以保证实时功率平衡。鉴于多能源礁盘电站中漂浮式光伏的布设灵活性，即便其处于停运期，也能够在突发短期功率短缺的应急工况下临时放出，进行紧急功率支撑。本专利假定海岛电网能够在一定时段提前预测或者获知短期功率短缺情况，即可制定可收放式礁盘电站的应急预布置策略。
技术实现思路
1、本专利技术公开了一种灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，涉及微电网
，能够综合考虑
2、为了达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，包括如下步骤：
4、步骤一：确定可收放式礁盘电站应急预布置方案的目标。
5、图1所示为某海岛实际供能基础结构，考虑海岛中的电、冷2种能源，正常运行时，海岛电网内存在多类型发电单元保障网内电、冷负荷供能。冷负荷为大惯量负荷，短时间不工作不会显著影响其所要保障的环境温度，可视为性能优良的弹性负荷。因此，当出现突发功率短缺时，海岛电网可通过切除供冷电负荷这类弹性负荷以保证实时功率平衡，同时礁盘电站可通过预先制定的预布置策略将可收放式漂浮式光伏展开，以捕获更多的可再生能源，支撑被切除的弹性负荷进行恢复。可收放式礁盘电站应急预布置需要计及礁盘电站中漂浮式光伏布置速度的约束，综合考虑海岛负荷恢复功率和恢复能量的双重需求，实现漂浮式光伏应急预布置的功率-能量支撑双目标优化。
6、基于帕累托理论，目标函数可用数学语言描述为：
7、minz(x)＝{z1,z2}
8、
9、式中：z(x)为目标函数集合；z1、z2分别为功率缺额最小目标、发出电能缺额最小目标；a(x)、b(x)分别为模型中的不等式、等式约束；x为决策变量；ω为所有优化变量集合。
10、z1旨在漂浮式光伏参与应急恢复后海岛电网功率缺额最小，本节假设应急时段内待恢复的供冷电负荷为定值，在不断展开光伏板时，功率缺额将单调变小，故仅将应急时段最后一小时的功率缺额作为优化目标；z2旨在漂浮式光伏参与应急恢复后海岛电网总电能缺额最小，二者分别为：
11、min z1＝ptdn+ptsn-pttl-ptpv,t＝nt
12、
13、式中：ptdn、ptsn分别为待恢复供冷设备功率、储冷设备功率，二者共同构成应急状态下待恢复供冷电负荷；pttl、ptpv分别为海岛电网应急状态可增发功率、漂浮式光伏并网发电功率；以开始发生功率缺额为零时刻计算，nt为应急状态下调度间隔个数。
14、步骤二：确定约束条件，本研究中待优化变量包括应急状态下每个调度间隔漂浮式光伏并网发电功率。
15、可收放式礁盘电站应急预布置具体约束可分类为：
16、(1)能源礁盘电站收放速度约束。受到海面环境、漂浮式光伏电站的浮体形状、礁盘的松软程度、布置位置等影响，布置的速度可以由下式描述：
17、
18、式中，var为礁盘的布置速度，q为礁盘的松软程度，q越小表示礁盘越松软，k为海面情况，k越大表示海面的浪越大，θ为漂浮式光伏电站的浮体形状对速度的影响系数，当浮体为浮管状时，θ取1.1，当浮体为浮箱状时,θ取1.3，μ为光伏电站的布置位置离海岛的距离折算的影响系数。
19、(2)漂浮式光伏并网发电功率约束。未完全展开时，漂浮式光伏并网发电功率为0。完全展开后，漂浮式光伏并网发电功率将受到多能源礁盘电站收放速度和布置时间影响。
20、
21、式中，par为布置单位距离光伏板的额定发电功率；tpre为海岛电网可提前获知应急事件的时长；以开始发生功率缺额为零时刻计算，tpv为漂浮式光伏并网发电时刻。为超短期预测获得的在应急时段内的标幺化出力曲线。
22、(3)供冷设备运行约束。主要包括供冷功率约束、耗电约束和设备启停约束，即:
23、
24、
25、
26、式中，i为设备编号；d为供冷设备集合，包括地源热泵、基载冷水主机和双工况冷水主机；分别为供冷设备i在t时刻的启停、制冷、蓄冷运行模式；为供冷设备i功率上、下限；ptd为设备耗电量；为设备i在时刻t制冷出力，包括直接供给用户的冷功率和供给储能设备的蓄冷功率分别为供冷、蓄冷性能系数；pid,c,au、pid,e,au为供冷、蓄冷时相关辅助设备的功率。
27、(4)储冷设备的运行约束。包括出力上下限约束、储冷容量上下限约束、耗电约束和储冷设备中剩余能量约束，即:
28、
29、
30、
31、
32、式中，s为储冷设备集合，包括蓄冷水箱和冰蓄冷；为储冷设备、相关辅助设备的启停状态；为储冷设备的供冷功率；分别为储冷设备出力的上、下限；分别为储冷设备的当前储能量、最大储冷量；pts、pis,cwp分别为储冷设备、相关辅助设备的耗电功率；为储冷设备供冷效率；εs为储冷设备的自放冷率。
33、(5)整体系统运行约束。包括基础供冷量约束和功率平衡约束，即:
34、
35、pttl+ptpv＝ptd+pts
36、式中：δ为维系海岛正常运行的基础供冷量比例系数，为待恢复冷负荷，ptd、pts分别为实际恢复供冷设备功率、储冷设备功率。
37、步骤三：采用改进三角分解法求解双目标优化模型，并将该算法分为两阶段。
38、阶段1：对理想的拐点区域进行筛选；
39、阶段2：详细搜索理想的拐点区域内的帕累托前沿.
40、所述阶段1具体包括以下步骤：
41、步骤2.11、以功率缺额最小目标z1和电能缺额最小目标z2求解2个单目标优化问本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，步骤2中采用改进三角分解法优化目标函数的方法具体包括两个阶段，分别为：
3.根据权利要求1所述的灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，所述阶段1具体包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，所述阶段2具体包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的灵活支撑突发功率短缺的可收放式礁盘电站应急预布置方法，其特征在于，步骤2中采用改进三角分解法优化目标函数的方法具体包括两个阶段，分别为：<...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺玮杰，陈姝，林湘宁，魏繁荣，张子琛，顾本硕，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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