[發(fā)明專利]優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010138920.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111224429B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 楊利榮;張聶鵬;王衛(wèi)國;朱俊飛;丁朝輝;張楠;鄧媛;吳旭;李靜
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司鎮(zhèn)江供電分公司;鎮(zhèn)江電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開了一種優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，包括以下步驟，步驟一，確定風電場模型，光伏電站模型；步驟二，給出MILP的定義，包括目標函數，約束條件，MILP的模型方程式；步驟三，對MILP方法進行投資評估與經濟分析。本發(fā)明提出的優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法具備全面性、獨立性、易度量性、靈活性和實用性，所需數據來源方便，易于理解，并且提出基于MILP公式的方法，能夠確定光伏和風能發(fā)電廠的最佳規(guī)模。

技術領域

本發(fā)明涉及一種優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，屬于用電服務技術領域。

背景技術

近年來，人們越來越關注節(jié)能和實現減少由化石燃料引起的污染。許多研究集中在與合理管理負載有關的問題上，以減少網絡的能量吸收。使用度量方法控制措施對于實現此目標非常重要，同時還需要針對工業(yè)負載管理中的實時決策模型提供新的解決方案。使用可再生能源(RES)進行能源生產(即使是部分生產)是現代公司的重要特征。除了經濟利益外，每個產業(yè)結構都應仔細考慮環(huán)境問題和減少溫室氣體的排放。

大規(guī)模RES生產必須與電力系統(tǒng)集成，以改善系統(tǒng)運行、可靠性、環(huán)境可持續(xù)性和經濟效益。不同RES的大小及其相關的協(xié)調是微電網(MG)正確運行的兩個基本方面?？紤]經濟和操作方面的因素限制了可安裝在電力系統(tǒng)中的RES總數?？紤]到土地使用，電力系統(tǒng)可靠性和電力市場設計等有關因素對可再生能源的總部署的實施限制，特別是涉及非可控制能源，主要是風能和太陽能。RES的最關鍵方面之一是能源生產預測，這取決于地理和氣候參數。一旦有了預測模型，就可以將MG的設計建模為優(yōu)化問題，并使用合適的算法進行求解。

因此本發(fā)明提出使用混合整數線性規(guī)劃(MILP)方法來對光伏發(fā)電風能可再生能源系統(tǒng)進行優(yōu)化，提出了一種基于MILP公式的方法，確定光伏和風能發(fā)電廠的最佳規(guī)模。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，能夠確定光伏和風能發(fā)電廠的最佳規(guī)模。

本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，包括：

步驟一，確定風電場模型，光伏電站模型；

步驟二，給出混合整數線性規(guī)劃MILP的定義，包括目標函數，約束條件，混合整數線性規(guī)劃MILP的模型方程式；

步驟三，對混合整數線性規(guī)劃MILP方法進行投資評估與經濟分析。

本發(fā)明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現：

前述優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，步驟一中，風電場模型基于風力發(fā)電機功率曲線的典型形狀為依據進行建模；光伏電站，基于太陽輻射、組件的暴露、系統(tǒng)效率、傾斜角度因素建模，以評估光伏能源的生產。

前述優(yōu)化光伏風能可再生能源系統(tǒng)混合整數線性規(guī)劃方法，步驟二中，

1)混合整數線性規(guī)劃MILP的定義：

風力渦輪機和光伏面板的數量為決策變量，決策變量設定為非負的整數；

優(yōu)化模型需要輸入可再生能源的特征，本地地理限制和負載曲線；基于可再生能源安裝的預期投資預算；

數學模型中確定的全套決策變量為：

-x₁,風力渦輪機的臺數；

-x₂，光伏面板的臺數；

-x₃···x_N+2，在每個時間間隔i＝1，…，N時從網絡購買的能量，其中將日期離散化；