[發明專利]一種微電網電源多目標雙層優化配置方法

有效

• 申請號: 201811612387.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109687444B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 曾杰;張弛;張威;徐琪;趙偉;鐘國彬;梅成林;謝寧;彭嘉俊;陳瀅;任智君;郭琳;劉堯
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司;廣東電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/32;H02J3/24;G06F30/20;G06F113/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

本申請提供的一種微電網電源多目標雙層優化配置方法，包括：建立微電網分布式發電與混合儲能系統模型；建立包括微電網投資運維等年值成本、微電網負荷缺電概率、微電網棄風棄光率、系統凈負荷功率波動率的綜合優化配置多目標指標體系；建立多目標雙層優化配置模型，包括上層優化配置模型和下層優化配置模型；分別對上層優化配置模型和下層優化配置模型進行求解，得到優化的微電網電源配置方案。本申請在考慮含混合儲能的微電網配置時，充分考慮了經濟性、可靠性和環保性的統一，并在基于多時間尺度下對模型進行解耦簡化，簡化了計算難度，彌補了當前混合微電網優化配置方面的不足，解決了傳統的優化方法未能綜合考慮混合儲能系統的技術問題。

技術領域

本申請涉及電網技術領域，尤其涉及一種微電網電源多目標雙層優化配置方法。

背景技術

隨著化石能源枯竭和環境污染等問題日益加劇，發展和利用清潔能源已經成為了各國可持續發展的重要戰略，其中以風電、太陽能為核心的可再生能源發電技術得到了迅速發展和廣泛應用。與此同時，隨著傳統電網規模的不斷擴大，超高壓、遠距離的集中輸電方式受到越來越多的挑戰，供電可靠性受到自然災害、恐怖襲擊和戰爭等影響較大，大面積的停電容易波及全網。

基于以上背景，分布式發電(Distributed Generation，DG)技術得到了國內外研究人員的廣泛關注與重視。一方面，分布式發電技術的發展，可以提高可在生能源的利用率和滲透率，改善能源結構，降低環境污染，還能有效改善電網末梢的電壓水平，提高現有電網的供電可靠性、電能質量和供電效率，并可減緩和減少傳統電網的建設或改造工程，從而降低電網的輸配電設備投資成本。而另一方面，含有大量隨機發電特性的分布式發電系統直接接入電網會帶來一系列沖擊。

微電網概念的提出有效解決了分布式發電系統直接并網接入帶來的對電網的沖擊問題，協調分布式電源與配電網之間的矛盾，提高了可再生能源的利用率。由于特殊的地理條件和對電力能源的需求，含多種能源互補發電的型微電網運行技術自提出后就在電網建設中得到應用。但目前，我國微電網研究及混合儲能技術應用均處于探索階段。

經過對現有技術文獻的檢索發現，基于變壽命模型的改善風電可調度性的電池儲能容量優化(易林,婁素華,吳耀武,等.基于變壽命模型的改善風電可調度性的電池儲能容量優化[J].電工技術學報,2015,30(15):53-59)以風儲聯合系統年收益最大為目標，提出綜合考慮風電調度功率優化和變壽命特性的電池儲能容量優化模型，能夠合理配置電池儲能容量，有效提高風電的可調度能力。但該文獻僅考慮了單一的經濟性指標，對可靠性與環保性指標考慮不足；基于凈效益最大化的微電網電源優化配置(李登峰,謝開貴,胡博,等.基于凈效益最大化的微電網電源優化配置[J].電力系統保護與控制,2013,41(20):20-26.)綜合考慮電源投資、運行和維護、燃料購買等成本，以及節能、減排、降損、改善可靠性和延緩電網投資等效益，建立微電網年化凈效益計算模型，得出了能夠取得較大社會經濟效益的微電網電源配置方案。但該模型僅考慮配置了能量型蓄電池儲能，沒有涉及含有功率型儲能的混合儲能系統模型，也因此未能解決凈負荷功率波動率大的問題。

發明內容

本申請提供了一種微電網電源多目標雙層優化配置方法，用于解決傳統的優化方法未能綜合考慮混合儲能系統的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種微電網電源多目標雙層優化配置方法，包括：

S1：建立微電網分布式發電與混合儲能系統模型；

S2：建立包括微電網投資運維等年值成本、微電網負荷缺電概率、微電網棄風棄光率、系統凈負荷功率波動率的綜合優化配置多目標指標體系；

S3：建立多目標雙層優化配置模型，包括上層優化配置模型和下層優化配置模型；

S4：分別對上層優化配置模型和下層優化配置模型進行求解，得到優化的微電網電源配置方案。

優選地，所述步驟S2包括：