[發明專利]用于優化微網聯絡線功率的混合儲能容量優化方法有效
| 申請號： | 201210575316.4 | 申請日： | 2012-12-24 |
| 公開（公告）號： | CN103078340A | 公開（公告）日： | 2013-05-01 |
| 發明（設計）人： | 肖峻;王成山;梁海深 | 申請（專利權）人： | 天津大學 |
| 主分類號： | H02J3/32 | 分類號： | H02J3/32 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201 | 代理人： | 溫國林 |
| 地址： | 300072*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 用于 優化 聯絡 功率 混合 容量 方法 | ||
技術領域
本發明涉及微網內混合儲能系統容量優化的方法，尤其涉及一種用于優化微網聯絡線功率的混合儲能容量優化方法。
背景技術
微網中，風電和太陽能光伏等分布式電源的輸出功率具有間歇性和隨機性的特點，負荷變化往往也體現出一定的波動性，這給微網的穩定運行帶來了較大挑戰，引入儲能系統可解決這一問題。儲能設備分為功率型儲能和能量型儲能兩種。以平滑分布式電源功率輸出為目標的儲能系統要求響應速度快、循環充放電壽命長，適合使用以超級電容器為代表的功率型儲能；以削峰填谷為目標的儲能系統要求具有較高的能量容量、儲能時間長，適合使用以蓄電池為代表的能量型儲能。微網在并網運行時，負荷的峰谷差特性以及分布式電源的波動性常常是并存的。混合儲能比單一儲能更有優勢，更適合同時進行平滑輸出和削峰填谷，達到微網并網聯絡線功率的優化。同時，將超級電容器和蓄電池并聯，還可以減少蓄電池的充放電次數，提高壽命[1]。
現有混合儲能容量優化方法一般以一次投資和年運行維護成本為優化目標。
在實現本發明的過程中，發現現有技術中至少存在以下缺點和不足：
(1)沒有詳細考慮儲能充放電效率和SOC（荷電狀態）的約束，導致容量偏小；
(2)缺乏對儲能設備壽命的評估，實際運行結果可能因為某種儲能設備需要多次更新而大大影響經濟性。所以當前混合儲能容量優化方法還不夠深入，沒有達到實用化程度。
發明內容
本發明提供了一種用于優化微網聯絡線功率的混合儲能容量優化方法，本方法考慮了儲能充放電效率和SOC的約束，獲取到的容量結果精確；實現了對儲能設備壽命的評估，詳見下文描述：
一種用于優化微網聯絡線功率的混合儲能容量優化方法，所述方法包括以下步驟：
（1）以混合儲能系統凈現值最大為優化目標，建立應用于微網系統的蓄電池和超級電容器的混合儲能容量優化模型；
（2）通過混合儲能容量優化模型構造遺傳算法的適應度函數，并獲取混合儲能總充放電功率的樣本數據；對頻率范圍進行二進制編碼，產生第一代分界頻率fP種群；
（3）根據混合儲能容量優化模型對第一代種群中的任一個體分別計算蓄電池和超級電容器的有功功率PBESS和PSC；
（4）通過蓄電池和超級電容器的有功功率PBESS和PSC分別計算蓄電池和超級電容器的額定容量；
（5）根據蓄電池和超級電容器的額定容量、蓄電池和超級電容器的有功功率獲取混合儲能系統工程期凈現值、蓄電池壽命和超級電容器壽命；
（6）最后一代中適應度最高的個體即為最優個體，同時獲取最優混合儲能容量組合；
其中，混合儲能容量優化模型具體為：
f=min(-NPV)??????????????????(1)
PHESS=PBESS+PSC=PAgr-PNet????(2)
PNet＝PLoad-PDG??????????????(3)
0<fP<1/2TS???????????????????(5)
SOCMin≤SOC[n]≤SOCMax???????(6)
n＝1,2...,NS
式（1）中，NPV指混合儲能系統在工程期內的凈現值；f表示目標函數；
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