[發明專利]一種考慮碳排放權交易的微電網優化方法

在審

• 申請號: 201610965378.4
• 申請日: 2016-11-05
• 公開（公告）號: CN108063439A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 王亞奇;張俊芳;沈燁;宋曉健;王健;花雨潔
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

本發明公開了一種考慮碳排放權交易的微電網優化方法，其中：步驟如下：1)考慮碳排放權交易，并充分考慮微電網的運行條件，確立優化目標；2)以微網總經濟成本最小為目標函數，構建考慮碳排放權交易微網并網運行優化模型；3)考慮多個等式約束和不等式約束條件，并將約束條件進行處理后對碳排放權交易微網并網運行模型進行優化；4)對基本人工魚群算法的改進，采用復合自適應全局人工魚群算法對模型進行求解。本發明優勢：可有效解決電力系統與分布式電源間的矛盾，整合不同類型的分布式發電優勢、實現其規模化應用；碳排放權交易可以有效提高微網經濟性。

技術領域

本發明屬于微網技術領域，特別是一種微網運行優化方法。

背景技術

著化石燃料的大規模使用，全球氣候正在不斷惡化，直接威脅到人類社會的可持續發展，能源消耗所產生的二氧化碳過度排放是導致氣候變化的重要原因之一。因此，全面推廣節能環保的分布式發電能有效減少化石燃料的消耗，有利于解決當前突出的環境問題、社會問題。

微網能提高電力系統運行的靈活性、可控性和經濟性，能更好地滿足電力用戶對電能質量和供電可靠性的更高要求。微網可以使得各種分布式發電設備的能力得到充分發揮，不同類型的分布式電源能夠通過微網技術整合而揚長避短、發揮其積極作用，最大限度地提高新能源及可再生能源并網發電效率。

隨著《京都議定書》的制定以及二氧化碳排放量具體消減方案的提出，二氧化碳排放權交易成為當前各國競相關注的熱點，在美國、日本、歐盟等一些發達國家已被廣泛采用。我國北京、上海、廣東等七省市碳交易試點工作已經啟動，首先實現區域碳交易市場，進一步將形成全國范圍碳交易模式。微網中微電源并網發電排放的二氧化碳量要遠遠小于傳統火電，碳排放權交易必然能為微網帶來經濟收益，從而一定程度提高微網的經濟性。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種考慮碳排放權交易的微電網運行優化方法，考慮了碳排放權對微電網運行的影響，能夠在保證微電網碳排放最低的情況下，使得成本最低。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種考慮碳排放權交易的微電網運行優化方法，包括以下步驟：

步驟一：考慮碳排放權交易，并充分考慮微電網的運行條件，確立優化目標；

步驟二：以微網總經濟成本最小為目標函數，構建考慮碳排放權交易微網并網運行優化模型；

步驟三；考慮多個等式約束和不等式約束條件，并將約束條件進行處理后對碳排放權交易微網并網運行模型進行優化；

步驟四：對基本人工魚群算法的改進，采用復合自適應全局人工魚群算法對模型進行求解。

進一步，步驟一中選取的微網系統由微型燃氣輪機、風力發電機、光伏組件、燃料電池以及儲能裝置構成。光伏發電、風力發電等輸出功率不完全可控的微電源采用最大功率跟蹤(MPPT)控制的方式，不承擔負荷波動和調整頻率的任務。蓄電池由于可調節運行成本過高，并網方式下充放電只受性能要求限制，其充放電過程交替進行。將不可控微電源作為負負荷處理，即等效負荷為微網負荷減去不可控微電源的發電出力。燃料電池、微型燃氣輪機等輸出功率可控的微電源，通過采用合理的運行方式相互配合完成頻率調整的任務。

進一步，步驟二中的總經濟成本包括運行成本、燃料成本、環境成本、碳排放權交易收益、折舊成本和啟停成本，并網運行時還計及銷購電費用。

進一步，步驟三中的約束條件包括功率平衡約束、功率容量約束、爬坡約束等約束條件，以及并網運行時的計及微網系統與大電網允許的最大交互功率約束。