[發明專利]獨立微網系統的優化方法

有效

• 申請號: 201310103553.5
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103151798A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 趙波;李鵬;周金輝;郭力;張雪松;葛曉慧
• 申請（專利權）人: 浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種獨立微網系統優化方法，所述獨立微網系統至少包括柴油發電機、風力發電機、光伏陣列和儲能電池，其特征在于，包括：

獲取所述柴油發電機、所述風力發電機、所述光伏陣列和所述儲能電池的設備參數；

依據所述柴油發電機、所述風力發電機、所述光伏陣列及所述儲能電池的設備參數，利用多目標遺傳算法進行遺傳算法求解優化，在求解的過程中采用準穩態仿真策略，并為所述獨立微網系統預留預設的備用容量，獲得所述獨立微網系統的優化指標，最終通過所述多目標遺傳算法獲得優化結果；

其中，所述獨立微網系統的優化指標為全壽命周期內的總成本現值、負荷容量缺失率和污染水平，所述全壽命周期內的總成本現值為所述獨立微網系統中的所有設備的在整個工程壽命內的成本現值和殘值現值；所述負荷容量缺失率為未滿足需求的負荷容量與整個負荷需求容量的比值；所述污染物排放為各種污染物每年的排放總量；

所述準穩態仿真策略包括硬充電策略和平滑功率策略，其中，在所述硬充電策略下，柴油發電機與儲能電池輪流作為主電源滿足凈負荷需求，允許所述柴油發電機為所述儲能電池充電；在所述平滑功率策略下，儲能電池僅作為所述柴油發電機的補充電源，當所述柴油發電機無法單獨滿足負荷的情況下放電。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述為所述獨立微網系統預留預設的備用容量具體為，在所述獨立微網系統的優化規劃設計模型中，將維持電壓頻率穩定的柴油發電機和儲能電池作為主電源，在每一個運行時刻，根據所述風力發電機、所述光伏陣列、以及負荷的實際功率，預留預設的備用容量。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用NSGA-II多目標遺傳算法進行遺傳算法求解的過程中，選取所述獨立微網系統中的所述風力發電機的類型、所述風力發電機的臺數、所述柴油發電機的類型、所述柴油發電機的臺數、所述光伏陣列的容量、所述儲能電池的類型、并聯支路數，以及所述儲能電池用的雙向變流器的容量為優化變量。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得所述獨立微網系統的全壽命周期內的總成本現值、污染水平和負荷容量缺失率，具體為：

以小時為仿真步長，依據所述獨立微網系統所在區域內的風力資源、光照資源和負荷需求情況，對所述獨立微網系統內的每個設備進行全壽命周期內的準穩態仿真，根據預設的控制策略，確定每個時間步長內，所述柴油發電機的投入臺數和耗油量、所述儲能電池的充放電功率和剩余容量，以及所述時間步長內的未滿足的負荷量和浪費功率指標，計算得到全壽命周期內的總成本現值、污染水平和負荷缺失率。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬充電策略為：

計算所述獨立微網系統的凈負荷及考慮備用容量的凈負荷，所述凈負荷為負荷功率減去風力發電機和光伏陣列的發電功率；

依據考慮備用容量的凈負荷的大小、上一時間步長內所述柴油發電機的開機情況、儲能電池的最大充放電功率，確定當前時間步長內的所述柴油發電機的投入臺數，并計算當前負荷下的容量短缺；

確定出當前時間步長內需投入的所述柴油發電機的臺數后，依據凈負荷需求，計算出當前時間步長內實際的所述柴油發電機的耗油量、所述儲能電池的充放電量、未滿足的負荷量和浪費能量指標。