一种交直流混合微电网优化调度方法技术

本申请公开了一种交直流混合微电网优化调度方法，涉及微电网领域。该方法包括构建交直流混合微电网系统的数学模型；根据数学模型，建立交直流混合微电网系统的运行成本模型；运行成本模型包括：运行成本和环境处理成本；运行成本包括可控分布式电源的运维成本、不可控分布式电源的运维成本、储能单元的成本、与大电网交互的成本和电动汽车电能交互成本；获取交直流混合微电网系统在预设时间段内每个时刻的历史运行数据；根据历史运行数据，采用改进的蜣螂优化算法求解所述运行成本模型，获得最优调度结果。本申请能够实现交直流微网系统的发电、储电、交互多维度的综合优化。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及微电网领域，特别是涉及一种交直流混合微电网优化调度方法。

技术介绍

1、随着清洁能源技术的不断革新，微电网技术正逐渐受到越来越多的关注。为了解决清洁能源安全问题，对微电网的运行优化研究已成为优化能源行业的重要手段之一。微电网中通常包括可控的传统燃气燃油发电单元和不可控的光伏风力清洁发电单元，尽管直流侧的清洁发电单元相比传统的燃气燃油发电在环保和实用性方面具有优势，但由于线路中仍有相当一部分交流负荷存在，因此交直流混合相互转供和优化规划是必不可少的。

2、然而，由于自然因素带来的太阳辐射、气象条件，以及运维因素如设备损耗、遮挡等问题，交直流微网系统中太阳能和风能等不可控能源的供给充满了随机性。同时，交直流微网由于涉及到多能源混合运行，包括多种能源的转换互联，控制的复杂性也是交直流微网系统的一大问题。同时，传统可控能源如燃气轮机、柴油发电机的燃料成本、运行效率、维护成本以及污染物排放问题同样也是交直流混合微网系统运行的一大抓手。此外，随着新能源的应用，电动汽车已经成为微电网中不容忽视的一大关键部分。因此，交直流微网系统的优化问题是当前急需要解决的关键。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种交直流混合微电网优化调度方法，可实现交直流微网系统的发电、储电、交互多维度的综合优化。

2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：

3、本申请提供了一种交直流混合微电网优化调度方法，包括：构建交直流混合微电网系统的数学模型；所述交直流混合微电网系统包括：可控分布式电源、不可控分布式电源、储能单元、大电网交互单元和电动汽车；根据所述数学模型，建立交直流混合微电网系统的运行成本模型；所述运行成本模型包括：运行成本和环境处理成本；所述运行成本包括可控分布式电源的运维成本、不可控分布式电源的运维成本、储能单元的成本、与大电网交互的成本和电动汽车电能交互成本；获取交直流混合微电网系统在预设时间段内每个时刻的历史运行数据；根据所述历史运行数据，采用蜣螂优化算法求解所述运行成本模型，获得最优调度结果；所述蜣螂优化算法使用tent混沌映射初始化种群，个体选择机制采用非支配排序机制，并采用精英反向学习方法优化滚球行为；所述最优调度结果包括每个时刻最优的可控分布式电源的输出功率、不可控分布式电源的输出功率、储能单元的输出功率、与大电网交互的功率和电动汽车的功率。

4、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：

5、本申请提供了一种交直流混合微电网优化调度方法，运行成本模型包括运行成本和环境处理成本，运行成本包括可控分布式电源的运维成本、不可控分布式电源的运维成本、储能单元的成本、与大电网交互的成本和电动汽车电能交互成本，实现对于可控分布式电源的污染和运维的综合优化，不可控分布式电源的运维的优化，并结合了储能元件、大电网交互以及电动汽车电能交互，填补了研究空白，实现了发电、储电、交互多维度的综合优化效果。

6、本申请提供的一种交直流混合微电网优化调度方法，使用tent混沌映射解决原始蜣螂优化算法初始化中种群分布不均匀的问题；使用非支配排序机制来增进蜣螂优化算法的选择过程；使用精英反向学习来增强种群的探索能力和多样性，并对不同类型蜣螂数量分布的优化，实现了在不同阶段可以灵活地调整搜索策略，从而提高了全局搜索性能和局部搜索性能的平衡，解决了蜣螂优化算法在交直流混合微电网在经济优化调度领域中存在的收敛速度慢、全局搜索效率低和容易陷入局部最优解的问题。

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【技术保护点】

1.一种交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括柴油发电机时，柴油发电机的数学模型为：

3.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，所述运行成本模型的目标函数为：

4.根据权利要求3所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括微型燃气轮机和柴油发电机，所述不可控分布式电源包括光伏单元和风力单元时，所述运行成本C1的表达式为：

5.根据权利要求3所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括微型燃气轮机和柴油发电机时，所述环境处理成本C2的表达式为：

6.根据权利要求3所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括微型燃气轮机和柴油发电机，所述不可控分布式电源包括光伏单元和风力单元时，所述运行成本模型的约束条件包括：功率平衡约束、出力约束、爬坡功率约束、并网传输功率约束、储能单元约束和电动汽车荷电状态约束；

7.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，所述Tent混沌映射的分布函数为：

8.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，所述非支配排序机制，具体包括：

9.根据权利要求8所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，所述非支配排序机制，还包括：

10.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，采用蜣螂优化算法求解所述运行成本模型，具体包括：

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【技术特征摘要】

1.一种交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括柴油发电机时，柴油发电机的数学模型为：

3.根据权利要求1所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，所述运行成本模型的目标函数为：

4.根据权利要求3所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括微型燃气轮机和柴油发电机，所述不可控分布式电源包括光伏单元和风力单元时，所述运行成本c1的表达式为：

5.根据权利要求3所述的交直流混合微电网优化调度方法，其特征在于，当所述可控分布式电源包括微型燃气轮机和柴油发电机时，所述环境处理成本c2的表达式为：

6.根据权利要求3所述的交直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳云涛，任昊然，刘东，王博宇，田舜禹，张佳然，周程，樊宇晨，王颢森，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：