[發明專利]一種基于需求側響應的交直流混合微網雙層優化方法

有效

• 申請號: 201810361630.X
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN108512259B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 李鵬;鄭苗苗;李繼紅;劉理峰;顧一豐;張雪
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司紹興供電公司
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于需求側響應的交直流混合微網雙層優化方法，包括：基于激勵的需求側響應，通過可平移負荷的調整，使負荷曲線貼近可再生能源出力變化曲線，以可再生能源消納率最大為目標建立交直流混合微網上層目標函數；既考慮基于價格的需求側響應，又考慮基于激勵的需求側響應，建立以交直流混合微網運行成本最小為目標的下層目標函數；服從運行約束，建立交直流混合微網雙層優化數學模型；改進文化基因算法，并求解交直流混合微網雙層優化數學模型。本發明以可再生能源消納率最大為上層目標函數，以交直流混合微網運行成本最小為下層目標函數，交直流混合微網雙層優化數學模型能夠實現可再生能源的高效利用，有利于交直流混合微網經濟運行。

技術領域

本發明涉及一種交直流混合微網優化方法。特別是涉及一種基于需求側響應的交直流混合微網雙層優化方法。

背景技術

隨著能源危機日益凸顯，可再生能源的開發利用迫在眉睫。風力發電、光伏發電等分布式電源能夠實現對新能源的高效利用，是目前研究的熱點。但由于其出力受到大自然的限制，具有顯著的隨機性和波動性，故考慮風光不確定性也是當前的研究難點。微網集成了分布式電源、負荷、儲能及電力電子裝置等設備，能夠通過協調控制技術實現對分布式電源的高效管理和利用。隨著負荷種類的多樣化，交流微網在供電靈活性及電能質量方面受到限制，交直流混合微網應運而生。

交直流混合微網能夠同時滿足交流負荷和直流負荷的用電需求，通過交流區和直流區的互聯，實現能源的互補供電，提高能源利用率，保證負荷供電可靠性。考慮需求側響應能夠提高可再生能源的消納率，降低交直流混合微網運行成本。現有的考慮需求側響應的研究大多以微網運行成本最低為目標，且一般考慮基于價格的需求側響應或基于激勵的需求側響應。本發明同時考慮兩種需求側響應，建立交直流混合微網雙層優化數學模型。首先根據負荷特性將負荷分為重要負荷、可平移負荷和可中斷負荷，其次以可再生能源消納率最大為上層目標建立上層優化目標函數，最后建立以交直流混合微網成本最小為下層目標建立下層目標函數。將改進文化基因算法應用到求解交直流混合微網雙層優化數學模型中，通過實際算例驗證了所建模型及改進算法的正確性和可行性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠實現可再生能源的高效利用的基于需求側響應的交直流混合微網雙層優化方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于需求側響應的交直流混合微網雙層優化方法，包括如下步驟：

1)基于激勵的需求側響應，通過可平移負荷的調整，使負荷曲線貼近可再生能源出力變化曲線，以可再生能源消納率最大為目標建立交直流混合微網上層目標函數；

2)既考慮基于價格的需求側響應，又考慮基于激勵的需求側響應，建立以交直流混合微網運行成本最小為目標的下層目標函數；

3)服從運行約束，建立交直流混合微網雙層優化數學模型；

4)改進文化基因算法，并求解交直流混合微網雙層優化數學模型。

步驟1)中所述的可平移負荷的調整是采用如下公式：

L_py'(t)＝min(L_py(t),L(t)-P_r(t)) (2)

式中：L'(t)表示第t個時段負荷轉移后的總負荷；L(t)表示第t個時段的初始總負荷；L_py'(t)表示第t個時段的負荷移出量；表示第t個時段的負荷移入量；L_py(t)表示第t個時段的可平移負荷；P_r(t)表示第t個時段的可再生能源發電量；T為優化時間段，t表示T中各時段；T1為可再生能源發電量小于總負荷大小的時間段，tt表示T1中各時段；

步驟1)中經過負荷平移后，得到交直流混合微網上層目標函數為：