一种用于微电网的能量调度方法技术

本发明专利技术公开了一种用于微电网的能量调度方法，其特征是采用蒙特卡罗方法对微电网运行中的不确定性因素进行随机模拟，产生由可再生能源电源的输出功率等构成的样本；给定微电网负荷满足率的置信水平，设置微电网旋转备用概率约束条件，以微电网能量调度时段的计划运行成本最小构成微电网能量调度的目标函数；设计蒙特卡罗法随机模拟和遗传算法相结合的能量调度算法进行微电网能量调度目标函数的求解，获得微电网的最优能量调度方案。本发明专利技术通过设定微电网负荷满足率的置信水平和引入微电网旋转备用概率约束条件，对微电网中多种不确定性因素进行处理，实现了微电网运行经济性与可靠性之间的折中，满足微电网的实际运行要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微电网
，更具体地说为。
技术介绍
微电网实现了分布式电源和负荷的一体化运行，能够灵活地接入和切出配电网， 满足用户对于电能质量和供电可靠性的要求，也为可再生能源的综合利用提供了一种有效的技术手段。但是可再生能源的高渗透率，使得微电网承受扰动的能力相对较弱，尤其是在孤岛运行模式下，系统可能会面临更高的风险。因此，必须针对微电网特点进行合理的能量调度，以在确保系统安全性和可靠性的前提下，实现经济运行。由于微电网概念提出的时间不长，目前直接针对微电网能量调度的研究较少。由丁明、张颖媛、茆美琴等人撰稿、刊载在电力系统自动化2009. 33(24) :78-82上的“集中控制式微网系统的稳态建模与运行优化”针对集中控制式微电网建立了优化调度模型。但其中没有考虑可再生能源的随机性和间歇性，难以符合微电网的实际运行要求，且未给出完整的微电网能量调度方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，通过引入概率约束条件， 实现对微电网中不确定性因素的处理，避免现有技术所存在的不足，并能在微电网运行的经济性与可靠性之间进行合理折中。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为本专利技术用于微电网的能量调度方法的特点是所述微电网是由可再生能源电源、 输出功率可控的常规电源和负荷构成，所述微电网可以和与其并列运行的配电网进行功率交换，所述配电网与微电网间的功率交换只考虑配电网向微电网输出功率的情况，所述调度方法按如下步骤进行步骤一、采用蒙特卡罗方法对微电网运行中的不确定性因素进行随机模拟，产生由可再生能源电源的输出功率、可再生能源电源和常规电源的状态、负荷波动构成的样本， 所述不确定性因素是指影响微电网运行状态的包括天气情况和设备故障在内的不确定因素；将所述随机模拟进行N次，产生容量为N的样本集，所述样本集中的样本用于对微电网旋转备用进行微电网旋转备用概率约束校验；所述样本集中的第k个样本为权利要求1.，其特征在于所述微电网是由可再生能源电源、 输出功率可控的常规电源和负荷构成，所述微电网可以和与其并列运行的配电网进行功率交换，所述配电网与微电网间的功率交换只考虑配电网向微电网输出功率的情况，所述调度方法按如下步骤进行步骤一、采用蒙特卡罗方法对微电网运行中的不确定性因素进行随机模拟，产生由可再生能源电源的输出功率、可再生能源电源和常规电源的状态、负荷波动构成的样本，所述不确定性因素是指影响微电网运行状态的包括天气情况和设备故障在内的不确定因素；将所述随机模拟进行N次，产生容量为N的样本集，所述样本集中的样本用于对微电网旋转备用进行微电网旋转备用概率约束校验；所述样本集中的第k个样本为fRRRRRRRbamp_Lek — Ip1^，p2k，· · · Pik · · ·，Pmk，^ik，^2k，· · · 1^ik · · ·，umkR，ulk，U2^ · · · Ujk. · ·，Unk δ lJ (I)式⑴中，k e [1，刚，？^为第1^个样本中第i个可再生能源电源的输出功率，uikK为第k个样本中第i个可再生能源电源的运行状态，m和η分别为微电网中可再生能源电源的个数和常规电源的个数，uJk为第k个样本中第j个常规电源的运行状态；可再生能源电源和常规电源的状态取值为“ I”或“O”，以“ I”表示可再生能源电源和常规电源正常运行， 以“O”表示可再生能源电源和常规电源停运，δ\为第k个样本中微电网中负荷的波动； 步骤二、给定微电网负荷满足率的置信水平β，设置微电网旋转备用概率约束条件; 所述微电网旋转备用概率约束条件是微电网提供的电能满足负荷要求的概率不小于给定的微电网负荷满足率的置信水平β，即ρ | W + Σ ui {pi +rj)+pG +r° - pL+^L| ^ β(2)式(2)中，UiK和Uj分别为第i个可再生能源电源和第j个常规电源的状态，可再生能源电源和常规电源的状态取值为“I”或为“O”，以“I”表示可再生能源电源和常规电源正常运行，以“O”表示可再生能源电源和常规电源停运，PiK为第i个可再生能源电源输出功率， Pj和h分别为第j个常规电源的输出功率和所能提供的旋转备用功率，Pg和分别为配电网的输出功率和提供的旋转备用容量，少为负荷值，负荷值少可以通过预测获得，P为负荷的波动；步骤三、设置常规电源的输出功率约束条件、配电网与微电网可交换功率约束条件和微电网功率平衡约束条件；所述常规电源的输出功率约束条件是限定微电网中各常规电源输出功率的变化区间，即Pjmin ( Pj ( Pjmax(3)式⑶中，P」为第j个常规电源输出功率，口/^和p/ax分别为第j个常规电源输出功率的上限值和下限值；所述配电网与微电网可交换功率约束条件是限定配电网向微电网输出功率的变化区间，即O ≤ pG+rG ≤ pGmax(4)式(4)中，Pe和re分别为配电网向微电网输出功率、配电网向微电网提供的旋转备用功率，PGmaX为配电网向微电网输出功率的上限值；所述微电网功率平衡约束条件是要求微电网中各可再生能源电源输出功率、各常规电源输出功率以及配电网向微电网输出功率之和等于微电网的负荷值pS即2.根据权利要求I所述的用于微电网的能量调度方法，其特征在于按如下方法确定样本集中的第k个样本①第k个样本中可再生能源电源输出功率值的确定方法设定第i个可再生能源电源输出功率的标准差为σΛ按均值为O、方差为(0iK)2的正态分布，随机产生第i个可再生能源电源的输出功率PikK ;将i取值为I到m，分别获得各可再生能源电源输出功率plkK. . . pfflkE ；②第k个样本中可再生能源电源运行状态的确定方法设定第i个可再生能源电源的强迫停运率为f ，按0-1分布随机产生第i个可再生能源电源的运行状态uikK;将i取值为I到m，分别获得各可再生能源电源运行状态ulkK. . . ufflkE ；③第k个样本中常规电源运行状态的确定方法设定第j个输出功率可控的常规电源的强迫停运率为4，按0-1分布，随机产生第j个输出功率可控的常规电源的运行状态Ujk ；将j取值为I到n，分别获得各输出功率可控的常规电源的运行状态ulk. ..Unk;④第k个样本中负荷波动的确定方法设定负荷波动的标准差为σ ，按均值为O、方差为(ο》2的正态分布，随机产生负荷波动值δ \ ；⑤利用①②③④中随机模拟产生的结果，直接构成第k个样本。3.根据权利要求I所述的用于微电网的能量调度方法，其特征在于所述步骤五中的目标函数求解算法按以下步骤进行①、将微电网中η个常规电源的输出功率PnP2,. . .，ρη、配电网向微电网输出功率pe和配电网向微电网提供的旋转备用功率re组成个体S，个体编码长度为n+2 ；②、设定群体规模Μ、最大迭代次数T、阈值ε；③、随机产生M个个体，形成初始群体，置当前代数t=1，置当前个体S= I ；④、按如下方法计算第s个个体的适应度a、利用第s个个体的基因计算微电网能量调度的目标函数值作为第s个个体的适应度；b、由常规电源输出功率约束条件、配电网与微电网可交换功率约束条件和微电网功率平衡约束条件分别构造罚函数，利用第s个个体的基因计算相应的罚函数值后分别增加到第s个个体的适应度上；由常规电源输出功率约束条件构造的罚函数为O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁明，吴红斌，毕锐，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：