[發(fā)明專利]基于多微網(wǎng)并網(wǎng)場景下的計及運(yùn)行策略的微電網(wǎng)外特性求解方法

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• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN109217349A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董晉喜;馬杰;任秀生;王正;李春暉;王佳偉;趙海波;宋曉俊;郭靜;申澤淵;李偉;邢亞虹;張知;李嵐;齊慧文;劉慧卿;王亞臣;王之;黃河;張嘉
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山西省電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/00;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了基于多微網(wǎng)并網(wǎng)場景下的一種計及微電網(wǎng)運(yùn)行策略的外特性求解方法。包括：根據(jù)微電網(wǎng)負(fù)荷特性、容量規(guī)模以及應(yīng)用場合的不同，建立典型微電網(wǎng)負(fù)荷特性與電源配比模型；基于各電源自身約束條件，以日運(yùn)行收益最大為目標(biāo)函數(shù)建立計及微電網(wǎng)運(yùn)行策略的電源出力優(yōu)化模型；提出單斷面微電網(wǎng)運(yùn)行策略模型，并基于單斷面微電網(wǎng)運(yùn)行策略求解外特性；該微電網(wǎng)運(yùn)行策略下，基于序貫蒙特卡羅模擬法提出微電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的計算方法。本發(fā)明所提出的方法能夠有效提高可靠性計算的收斂速度，并且在多微網(wǎng)接入配電網(wǎng)的場景中降低了配電網(wǎng)規(guī)劃、無功優(yōu)化等方面研究的復(fù)雜程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)運(yùn)行仿真與控制策略領(lǐng)域，尤其涉及基于多微電網(wǎng)并網(wǎng)環(huán)境下微電網(wǎng)外負(fù)荷特性的求解。

背景技術(shù)

近年來，國內(nèi)外針對微電網(wǎng)建模、運(yùn)行及市場環(huán)境下配電系統(tǒng)的規(guī)劃等方面開展了廣泛的研究，歐盟、美國、日本等均開展了微電網(wǎng)試驗示范工程研究，以進(jìn)行概念驗證、控制方案測試及運(yùn)行特性研究。國外微電網(wǎng)的研究主要圍繞可靠性、可接入性、靈活性3個方面，探討系統(tǒng)的智能化、能量利用的多元化、電力供給的個性化等關(guān)鍵技術(shù)。微電網(wǎng)在我國也處于實驗、示范階段，目前國內(nèi)已開展微電網(wǎng)試點工程十余個，形成了豐富的研究成果及實踐經(jīng)驗。

但考慮我國電力體制特性，尤其是電力綜改區(qū)面臨的具體問題，微電網(wǎng)研究還存在以下技術(shù)問題：一是現(xiàn)今微電網(wǎng)研究中多針對微電網(wǎng)內(nèi)部運(yùn)行、控制和優(yōu)化等問題，對電力市場和技術(shù)交互變化對配電網(wǎng)影響及其機(jī)理研究較少；二是在針對含微電網(wǎng)的配電網(wǎng)分析中，多將微電網(wǎng)作為配電網(wǎng)的一部分，忽略了微電網(wǎng)自身的運(yùn)行特征，同時增加了配電網(wǎng)分析的復(fù)雜程度。因此，將微電網(wǎng)等效為一個接入配電網(wǎng)的節(jié)點，利用微電網(wǎng)外特性進(jìn)行多微電網(wǎng)并網(wǎng)環(huán)境下各微電網(wǎng)的并網(wǎng)特性分析是非常有實用價值的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，在多微電網(wǎng)并網(wǎng)環(huán)境下，將微電網(wǎng)等效為一個接入配電網(wǎng)的節(jié)點，并提供一種以微電網(wǎng)為獨立利益體的微電網(wǎng)外特性求解方法，用 于多微電網(wǎng)并網(wǎng)環(huán)境下各微電網(wǎng)的并網(wǎng)負(fù)荷特性分析。降低多微電網(wǎng)并網(wǎng)環(huán)境下的配電網(wǎng)可靠性分析、電壓控制、電網(wǎng)規(guī)劃等方面研究的復(fù)雜程度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是一種多微網(wǎng)并網(wǎng)場景下的計及微電網(wǎng)運(yùn)行策略的外特性求解方法，其特征在于根據(jù)微電網(wǎng)負(fù)荷特性、容量規(guī)模以及應(yīng)用場合的不同，建立三種典型微電網(wǎng)模型；基于各電源自身約束條件，以日運(yùn)行收益最大為目標(biāo)函數(shù)建立計及微電網(wǎng)運(yùn)行策略的電源出力優(yōu)化模型；基于電源優(yōu)化出力模型建立單斷面微電網(wǎng)運(yùn)行策略模型，并基于單斷面微電網(wǎng)運(yùn)行策略求解外特性；在該微電網(wǎng)運(yùn)行策略下，基于序貫蒙特卡羅模擬法提出微電網(wǎng)運(yùn)行可靠性的計算方法。

其中，所述典型微電網(wǎng)模型分為居民型、商業(yè)型以及工業(yè)型微電網(wǎng)，其負(fù)荷典型微電網(wǎng)負(fù)荷特性與電源配比模型為：

(1)居民型微電網(wǎng)

居民型微電網(wǎng)用戶的特點是早出晚歸，白天處于負(fù)荷低谷、夜間處于用電高峰。居民型微電網(wǎng)的負(fù)荷容量較低，一般只含有一種類型的分布式電源(如光伏發(fā)電系統(tǒng))與儲能系統(tǒng)。

(2)商業(yè)型微電網(wǎng)

商業(yè)型微電網(wǎng)，其用電主要集中在上午和下午上班時間兩個高峰時段，而中午12:00～14:00之間為休息時間，負(fù)荷有所降低，有明顯的日峰夜谷的特點。商業(yè)型微電網(wǎng)通常含有光伏電池、儲能系統(tǒng)以及燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。

(3)工業(yè)型微電網(wǎng)

工業(yè)型微電網(wǎng)，其用電主要集中在上午和下午上班時間兩個高峰時段，工業(yè)型微電網(wǎng)的負(fù)荷容量大，相應(yīng)的分布式能源與儲能的容量配置也最大，同時存在一定容量的燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，此外還通常配備一定的柴油發(fā)電機(jī)做備用電源，電網(wǎng)故障情況下，可用作關(guān)鍵負(fù)荷的應(yīng)急供電，以提高供電可靠性。

所述計及微電網(wǎng)運(yùn)行策略的電源出力優(yōu)化模型即是微電網(wǎng)以自身利潤最大化為目標(biāo)綜合考慮各種電源約束進(jìn)行電源控制，安排電源有序發(fā)電：