[發(fā)明專利]分布式供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110347265.5
• 申請(qǐng)日: 2011-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN102509175A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋鋼;言大偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電優(yōu)化技術(shù)，特別涉及一種分布式供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

配電系統(tǒng)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性是緊密聯(lián)系的。對(duì)于供電部門，在進(jìn)行配電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化時(shí)，其投資成本就應(yīng)該是為增強(qiáng)供電可靠性在設(shè)備上增加的投入，其用戶損失一般是指供電中斷所造成的停電損失。考慮到可靠性與經(jīng)濟(jì)性兩者之間的關(guān)系，我們不可能為片面地提升一方而降低另一方。如何在供電可靠性與電網(wǎng)方的投入之間尋求某種平衡，是可靠性優(yōu)化需要考慮的問題。近年來，隨著分布式電源技術(shù)的迅速發(fā)展，分布式電源（DG）開始接入配電系統(tǒng)（分布式供電系統(tǒng)）。它們是配置在用戶附近容量較小的發(fā)電機(jī)組，包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)、柴油發(fā)電機(jī)、燃料電池、生物質(zhì)能發(fā)電及儲(chǔ)能裝置等。根據(jù)需求不同，DG可以用來實(shí)現(xiàn)備用電源、電力調(diào)峰、熱電聯(lián)產(chǎn)以及向偏遠(yuǎn)地區(qū)供電等用途。分布式供電系統(tǒng)是未來智能配電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分，它與傳統(tǒng)配電系統(tǒng)相結(jié)合被公認(rèn)為是能夠節(jié)省投資、降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的供電方式。

目前，分布式供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化管理研究鮮有所見。雖有不少關(guān)于可靠性方面的研究，但忽視經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，難以比較可靠性效益與成本。有的也考慮了經(jīng)濟(jì)運(yùn)行問題：起初主要集中在DG技術(shù)的研究方面；目前存在以DG安裝成本、運(yùn)行維護(hù)成本及與大電網(wǎng)交互電能所得效益為基礎(chǔ)的最小化成本模型的研究，但這種基于傳統(tǒng)可靠性約束的優(yōu)化不一定等同于可靠性優(yōu)化。配電系統(tǒng)接入DG，也需要權(quán)衡DG的投資運(yùn)行成本以及系統(tǒng)容量不足造成的停電損失費(fèi)用；考慮DG運(yùn)行方式、出力特性與傳統(tǒng)電源存在較大區(qū)別且易智能化調(diào)度，可靠性優(yōu)化管理在分布式供電系統(tǒng)中有更大實(shí)現(xiàn)價(jià)值。此外，目前配電系統(tǒng)優(yōu)化已著眼處理諸如負(fù)荷預(yù)測(cè)等不確定因素，而間歇性出力的可再生能源式DG接入無疑又增加了處理量，有可能使優(yōu)化問題同時(shí)包含模糊和隨機(jī)兩類不確定因素，為不確定理論應(yīng)用提出新的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對(duì)分布式供電系統(tǒng)運(yùn)用面對(duì)復(fù)雜情況需要優(yōu)化的問題，提出了一種帶溫度調(diào)節(jié)的太陽能光伏組件，利用風(fēng)冷自動(dòng)控制太陽能電池板上的多余熱量，保證太陽能光伏組件正常有效的工作。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種分布式供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化方法，包括如下具體步驟：

１）采用隨機(jī)變量表示負(fù)荷預(yù)測(cè)值：根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)值特點(diǎn)，采用正態(tài)分布隨機(jī)變量表示負(fù)荷預(yù)測(cè)值，已知時(shí)段t的預(yù)測(cè)負(fù)荷為???????????????????????????????????????????????，則實(shí)際負(fù)荷可表示為和之和，為服從均值為0、方差為的隨機(jī)變量，即

??；

２）采用模糊變量表示可再生能源式DG有功輸出值：預(yù)測(cè)時(shí)段DG輸出功率不會(huì)大于或小于，以梯形模糊變量表示可再生能源式DG有功輸出，其隸屬函數(shù)如下式所示：

?　，～可以根據(jù)預(yù)測(cè)時(shí)段DG平均輸出功率、隸屬度參數(shù)取決于DG輸出功率的歷史數(shù)據(jù)確定：?；??????????????????

３）建立分布式供電系統(tǒng)可靠性優(yōu)化模型：

A:目標(biāo)函數(shù)為：

其中：，i為DG編號(hào)：1、……、為風(fēng)機(jī)編號(hào)，為初始投資；為資本回收系數(shù)，為年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用，為DG額定功率，為容量因數(shù)；

，++1、……、N為微型燃?xì)廨啓C(jī)編號(hào)，為天然氣價(jià)格，為天然氣低熱值，為微型燃?xì)廨啓C(jī)有功出力，為發(fā)電效率；

?，為與主網(wǎng)交換功率，其為正時(shí)，以購電價(jià)格購電，其為負(fù)時(shí)，以售電價(jià)格售電；

，為等價(jià)電負(fù)荷中斷量，為單位電負(fù)荷中斷費(fèi)用系數(shù)；為熱（冷）負(fù)荷削減量，K₁為空調(diào)制熱（冷）系數(shù)；?

B:?等效電功率平衡約束:,?式中的含義是微型燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)供時(shí)的等效電功率輸出，即包含自身電功率輸出、熱（冷）功率輸出轉(zhuǎn)化為空調(diào)供給所消耗的電功率兩部分，?其中、為模糊變量，為電負(fù)荷功率，?表示中事件的可能性，表示中事件的概率，、為約束條件的置信水平，+1、……、+為太陽能光伏陣列編號(hào)，，為綜合供能系數(shù)，K₂為余熱經(jīng)溴機(jī)制熱（冷）系數(shù)，R為熱電比；

C:?熱（冷）負(fù)荷供給不等式約束:?，含義是微型燃?xì)廨啓C(jī)供熱（冷）不外送。其中為供給全部冷（熱）負(fù)荷消耗的空調(diào)電功率；

D:?重要負(fù)荷供給不等式約束:，即發(fā)電單元出力至少需要滿足重要負(fù)荷的需求；

E:?DG出力、系統(tǒng)與主網(wǎng)物理傳輸線容量約束：

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