[發明專利]一種考慮隨機性的孤島微電網容量優化配置方法

有效

• 申請號: 201410657359.6
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104362681A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 范傳光;王有春;范黎;文閃閃;陶芬;鮮杏;秦躍進;程杰;劉欣
• 申請（專利權）人: 湖北省電力勘測設計院;武漢大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及微電網領域，尤其涉及一種考慮隨機性的孤島微電網容量優化配置方法。?

背景技術

在偏遠地區存在著大量全年孤島運行的電網，其內部電源往往由單一的柴油發電機組成。隨著化石燃料的日益緊缺和公眾環保意識的逐漸加強，有必要在孤島運行的電網中建設可再生能源發電。同時，隨著偏遠地區的開發，孤島運行微電網中可能存在供電可靠性要求較高的用戶，因此有必要改善其中電源結構，使用合理的電源配置方案，滿足用戶定制的多樣化可靠性要求。?

微電網容量優化配置問題是微電網規劃與設計的關鍵問題之一，傳統的分析方法是將微電網內部分布式電源等效為傳統的電源節點類型，甚至將分布式電源出力設為恒定，這種類型的解決方法問題在于忽略了微電網中分布式電源出力的隨機性，因而無法在微電網容量優化配置時考慮微電網自身特性。此外，微電網容量優化配置問題涉及到經濟性、可靠性和環保等多因素的協調，因此，建立可以考慮這些因素的數學優化模型尤為重要。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮隨機性的孤島微電網容量優化配置方法。它能夠考慮微電網中分布式電源出力的隨機性、微電網的經濟性、可靠性和環保等多因素，建立一套成本相對較低，可靠性相對較高的微電網配置方案，在滿足用電負荷的前提下節約了成本、避免了不必要的能源浪費，且碳排放量較低，對環境影響小。?

本發明的技術方案為：一種考慮隨機性的孤島微電網容量優化配置方法，包括以下步驟：?

a、分析微電網中各類分布式電源與隨機性氣象因素的關系，建立與各類分布式電源相關的隨機性氣象因素的概率模型并得出其概率密度分布函數；?

b、計算出各類分布式電源的有功出力與隨機性氣象因素的關系式，將該關系式帶入到與各類分布式電源有關的隨機性氣象因素的概率密度分布函數中，得出各類分布式電源有功出力的概率密度分布函數；?

c、根據與各類分布式電源有關的隨機性氣象因素的歷史統計數據，得出各類分布式電源有功出力的概率密度分布函數的分布參數；?

d、根據各類分布式電源有功出力的概率密度分布函數和其分布參數，隨機產生各類分布式電源的有功出力；?

e、根據各類分布式電源的有功出力得出微電網的發電功率；?

f、通過正態分布獲得用電負荷的概率密度分布函數；?

g、根據用電負荷的歷史統計數據，得出其概率密度分布函數的分布參數；?

h、根據用電負荷的概率密度分布函數和概率密度分布函數的分布參數隨機產生用電負荷；?

i、以各類分布式電源為基礎，建立成本最小目標函數，并將微電網的發電功率與用電負荷實時平衡、各類分布式電源的數量、供電可靠性和環保因素作為約束條件；?

j、以成本最小目標函數為適應度函數，以各類分布式電源的裝機數目為決策變量，在約束條件的篩選限制下通過遺傳算法求解出成本最小時各類分布式電源的裝機數目。?

k、根據各類分布式電源的裝機數目進行整個微電網的容量配置。?

進一步的，所述各類分布式電源包括柴油發電機、風力發電機和/或光伏電池方陣。?

進一步的，所述與各類分布式電源相關的隨機性氣象因素包括風速和光照強度。?

進一步的，所述各類分布式電源有功出力的概率密度分布函數的分布參數、所述用電負荷功率概率密度分布函數的分布參數均通過蒙特卡洛模擬得到。?

進一步的，步驟e中，微電網的發電功率為N_WG.P_WG+N_PV.P_PV+N_DG.P_DG，其中，N_WG、N_PV、N_DG分別為風力發電機、光伏電池方陣、柴油發電機的數量，P_WG、P_PV、P_DG分別為風力發電機、光伏電池方陣、柴油發電機的有功出力。?