[發(fā)明專利]一種基于改進(jìn)政治優(yōu)化算法的光儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110478406.0
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113098008A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃從智;張昕慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/46;H02J3/30;H02J3/32;H02J3/24;G06F30/27;G06N3/00
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本發(fā)明公開一種基于改進(jìn)政治優(yōu)化算法的光儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法，將光伏電站輸出功率歷史數(shù)據(jù)處理得到典型光伏電站輸出功率曲線，使用移動(dòng)平均法確定期望平抑目標(biāo)，將兩者差值進(jìn)行分解，確定混合儲(chǔ)能中蓄電池和飛輪的充放電策略并建立帶權(quán)重的平抑指標(biāo)和混合儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)成本的混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置數(shù)學(xué)模型，考慮混合儲(chǔ)能容量、充放電功率以及儲(chǔ)能SOC在內(nèi)的約束條件并使用熵權(quán)法確定目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)重，利用改進(jìn)政治優(yōu)化算法求解混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置數(shù)學(xué)模型，確定光伏電站的混合儲(chǔ)能容量最優(yōu)配置方案。本發(fā)明為解決光伏電站的混合儲(chǔ)能容量最優(yōu)配置問(wèn)題提供了一種方案和思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電并入電網(wǎng)系統(tǒng)的混合儲(chǔ)能容量配置技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)講涉及一種基于改進(jìn)政治優(yōu)化算法的光儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法。

背景技術(shù)

我國(guó)的化石能源不斷衰減，使得國(guó)家對(duì)新型能源的關(guān)注逐漸增多，近幾年，我國(guó)一直在強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排，提出碳中和、碳達(dá)標(biāo)等新要求。并且新能源發(fā)展迅速，光伏電站的數(shù)量日益增多，但光伏出力波動(dòng)性大、隨機(jī)性大，直接接入電網(wǎng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊很大。為提高電網(wǎng)的出力穩(wěn)定性，需要為光伏電站配備合適的儲(chǔ)能。因此采用混合儲(chǔ)能對(duì)光伏電站輸出功率進(jìn)行平抑，根據(jù)混合儲(chǔ)能的特性互相配合降低光伏電站輸出功率對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

在光伏發(fā)電領(lǐng)域內(nèi)多種儲(chǔ)能技術(shù)都有了不同程度的應(yīng)用。儲(chǔ)能可以分為功率型電池和能量型電池，功率型儲(chǔ)能電池響應(yīng)速度快并且擁有較長(zhǎng)的壽命，適用于平抑高頻波動(dòng)分量；能量型儲(chǔ)能電池造價(jià)較低、容量大但響應(yīng)速度較慢，適用于平抑低頻波動(dòng)分量，而波動(dòng)分量對(duì)光儲(chǔ)容量配置結(jié)果有決定性作用，因此研究混合儲(chǔ)能在光儲(chǔ)容量配置中的應(yīng)用有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于改進(jìn)政治優(yōu)化算法的光儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法，解決了現(xiàn)有光伏電站并網(wǎng)引起的大波動(dòng)問(wèn)題，根據(jù)光伏電站輸出功率歷史數(shù)據(jù)，確定期望平抑目標(biāo)，將兩者差值進(jìn)行分解，建立帶權(quán)重的平抑指標(biāo)和混合儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)成本的混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置數(shù)學(xué)模型。考慮混合儲(chǔ)能容量、充放電功率以及儲(chǔ)能SOC在內(nèi)的約束條件。使用熵權(quán)法確定目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)重，利用改進(jìn)政治優(yōu)化算法求解混合儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化配置數(shù)學(xué)模型，確定光伏電站的混合儲(chǔ)能容量最優(yōu)配置方案。

本發(fā)明所采用的技術(shù)是，一種基于改進(jìn)政治優(yōu)化算法的光儲(chǔ)容量?jī)?yōu)化配置方法，具體按照以下步驟實(shí)施：

獲取光伏電站的輸出功率歷史數(shù)據(jù)。

預(yù)處理后得到典型光伏電站輸出功率曲線，在典型光伏電站輸出功率曲線的基礎(chǔ)上使用移動(dòng)平均法進(jìn)行處理得到期望平抑目標(biāo)；

設(shè)處理得到的典型光伏電站輸出功率數(shù)據(jù)為x₁,x₂,…,x_i，利用最近N期的數(shù)據(jù)取平均值，則期望平抑目標(biāo)的計(jì)算公式如下：

其中x′_i作為t時(shí)刻的期望平抑目標(biāo)。

由于期望平抑目標(biāo)的N的取值具有不確定性，建立誤差函數(shù)如下：

選擇誤差值較小的N的數(shù)值，得到期望平抑目標(biāo)P_A(t)。

根據(jù)典型光伏電站輸出功率曲線與期望平抑目標(biāo)得到偏差量，計(jì)算公式如下：

ΔP＝P_W(t)-P_A(t)

P_W(t)為典型光伏電站輸出功率，P_A(t)為期望平抑目標(biāo)，ΔP為典型光伏電站輸出功率與平抑目標(biāo)的差值稱為偏移量。

偏移量通過(guò)二階濾波算法分解得到高頻波動(dòng)分量和低頻波動(dòng)分量，其中高頻波動(dòng)分量由飛輪進(jìn)行平抑，低頻波動(dòng)分量由蓄電池進(jìn)行平抑；

ΔP＝ΔP_H+ΔP_L