[發明專利]一種基于雙層優化模型的多能互補微網儲能優化配置方法

有效

• 申請號: 201710065219.3
• 申請日: 2017-02-06
• 公開（公告）號: CN106602584B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 劉波;袁智強;曹哲;陳云輝;葉誠明
• 申請（專利權）人: 上海電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32
• 代理公司: 31304 上海知義律師事務所
• 代理人: 劉峰;倪奇巍

1.一種基于雙層優化模型的多能互補微網儲能優化配置方法，包括以下步驟：

(1)以離網狀態下的多能互補微網系統的儲能配置的經濟性為目標，考慮最大出力功率約束及爬坡率約束，構建上層優化模型，包括如下步驟：

(1-1)綜合考慮離網運行模式下，儲能設備的年平均化成本C_BSE與并網運行狀態下的優化目標成本f歸一化后的最小成本min F，通過線性加權的方式作為目標函數，表示如下：

minF＝ρ₁·C_BSE+ρ₂·f

C_BSE＝(C_iv+C_we)·k_de·n·g

式中，C_BSE為儲能裝置年平均化成本；C_iv為儲能裝置的投資成本；C_we為儲能裝置的維護成本；k_de為儲能裝置的年折舊系數；n為儲能系統中蓄電池組的個數；g儲能系統中單個蓄電池組的價格；f為優化目標成本是下層優化模型目標函數的適應值，受上層決策變量影響；ρ₁、ρ₂為權重系數；

(1-2)在多能互補微網離網情景下，建立儲能優化配置模型時所需要考慮的約束條件：燃氣輪機機組容量P_GT，max與儲能裝置功率P_BSE，max之和不小于最大負荷值P_load，max，如下所示：

式中，P_load為微網實際負荷，單位為kW；P_GT，max為燃氣輪機裝機容量，單位為kW；P_BSE，max為儲能裝置最大出力功率，單位為kW；ΔP_U為上升率限制，單位為kW/h；ΔP_D為下降率限制，單位為kW/h；

(2)并網狀態下的多能互補微網系統的經濟性f₁和環保性f₂為目標，考慮功率平衡約束、功率約束、儲能能量約束、購電功率約束、微電源最短連續運行時間和最短連續停運時間約束以及各元件爬坡速率約束，構建下層優化模型；然后利用基于線性加權思想的隨機加權法對雙目標問題進行單目標化處理；

(3)對于上層和下層優化模型得到的適應值進行歸一化處理，對其歸一化的轉換表達式為：

式中，f_g為上、下層優化模型通過迭代得到的適應值。

2.如權利要求1所述的一種基于雙層優化模型的多能互補微網儲能優化配置方法，其特征在于：所述優化目標成本f是籍由隨機加權法后的多目標優化值，具體步驟如下：采取隨機加權法，給所述經濟性f₁和所述環保性f₂兩個目標隨機分配權重，并保證所有目標的總權重為1，將多目標優化問題轉化為單目標優化進行處理，公式為：

f＝κ₁f₁+κ₂f₂

式中：κ₁、κ₂為隨機數，0≤κ₁≤1，0≤κ₂≤1且κ₁+κ₂＝1。