[發(fā)明專利]一種基于源網(wǎng)荷儲互動的減碳微網(wǎng)日前能量優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113612219A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金安君;蘇家鵬;李智豪
• 申請（專利權(quán)）人: 金安君
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/32
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 劉正君

本發(fā)明公開了一種基于源網(wǎng)荷儲互動的減碳微網(wǎng)日前能量優(yōu)化方法，包括以下步驟：采集源網(wǎng)荷儲互動智能微網(wǎng)數(shù)據(jù)；設(shè)置微網(wǎng)中負(fù)荷的電力需求與系統(tǒng)內(nèi)的分布式發(fā)電部分、儲能部分和外部大電網(wǎng)滿足條件；構(gòu)建微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)及其碳排放計算模型；計算微電網(wǎng)的凈用電成本；計算微網(wǎng)所造成的碳排放量；設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)及其約束條件；利用優(yōu)化算法及其計算模型得出儲能及其可調(diào)節(jié)負(fù)荷的最優(yōu)結(jié)果。上述技術(shù)方案通過構(gòu)建微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)及碳排放計算模型，計算微網(wǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益和碳排放，實現(xiàn)包括可再生能源發(fā)電、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、基本負(fù)荷、儲能以及大電網(wǎng)構(gòu)成的源網(wǎng)荷儲互動智能微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲互動碳減，減少微網(wǎng)內(nèi)的碳排放，提升電力系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)同合作性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于源網(wǎng)荷儲互動的減碳微網(wǎng)日前能量優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)是一種將分布式電源、負(fù)荷、儲能裝置、變流器以及監(jiān)控保護(hù)裝置有機(jī)整合在一起的小型發(fā)配電系統(tǒng)。由于傳統(tǒng)的微電網(wǎng)具有公共總線和層次控制結(jié)構(gòu)，對微電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和容量擴(kuò)展非常復(fù)雜和昂貴。模塊化微電網(wǎng)由三端口變流器、蓄電池、負(fù)荷、風(fēng)光發(fā)電單元以及備用柴油發(fā)電機(jī)組成。模塊化微電網(wǎng)便于擴(kuò)容，且通過運行控制和能量管理等，可以實現(xiàn)模塊獨立運行或互聯(lián)運行、降低間歇性分布式電源給配電網(wǎng)帶來不利影響，最大限度地利用可再生能源電源出力，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的柴油發(fā)電系統(tǒng)到清潔能源發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。

有資料顯示，對于微電網(wǎng)的低碳化運行，現(xiàn)有技術(shù)對微電網(wǎng)運行優(yōu)化控制方法的研究已經(jīng)持續(xù)了不少年了，但研究的方向主要集中在投資最小、綜合成本最低等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。近年來隨著人們對環(huán)境保護(hù)越來越重視，低碳效應(yīng)引起人們更多的重視。有必要對微電網(wǎng)采取一定的低碳化運行優(yōu)化控制來滿足環(huán)保需求?，F(xiàn)有不多的微電網(wǎng)低碳運行研究都沒有將低碳作為主要的優(yōu)化目標(biāo)，只是將其作為附加的優(yōu)化目標(biāo)，對其重視程度不夠。同時，研究給出的微電網(wǎng)碳排放公式也過于粗略，不能準(zhǔn)確反映能源使用效率以及分布位置對碳排放的影響，會產(chǎn)生較大的誤差。現(xiàn)行的研究也沒有針對低碳這一目標(biāo)給出細(xì)化的優(yōu)化控制策略。

現(xiàn)有的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法多以經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為優(yōu)化目的，沒有考慮低碳利益；鮮有的針對低碳因素做出優(yōu)化的方案中，低碳因素也僅占一小部分且只是作為經(jīng)濟(jì)目標(biāo)下的一個小分支。同時，針對分布式電源碳排放量計算公式也存在很大的可優(yōu)化空間，也不存在一套針對低碳運行具體的優(yōu)化措施。

中國專利文獻(xiàn)CN108306338B公開了一種“模塊化微電網(wǎng)及其日前能量優(yōu)化調(diào)度的方法”。采用了包括：以模塊化微電網(wǎng)中各模塊內(nèi)各組成單元之間的能量守恒關(guān)系和模塊之間的功率交換能量守恒關(guān)系為約束條件，建立運行成本目標(biāo)函數(shù)；以各模塊內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)輸出功率時間序列和模塊與微電網(wǎng)的交換功率時間序列為日前能量優(yōu)化的變量，采用粒子群優(yōu)化算法求解運行成本目標(biāo)函數(shù)，獲取運行成本最小的變量矩陣；根據(jù)獲取的變量矩陣對模塊化微電網(wǎng)中模塊的日前能量進(jìn)行配置。上述技術(shù)方案價格過高、碳排放過多，沒有考慮低碳利益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決原有的技術(shù)方案進(jìn)行微電網(wǎng)優(yōu)化控制時沒有考慮低碳利益，價格過高、碳排放過多的技術(shù)問題，提供一種基于源網(wǎng)荷儲互動的減碳微網(wǎng)日前能量優(yōu)化方法，通過構(gòu)建微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)及碳排放計算模型，計算微網(wǎng)內(nèi)經(jīng)濟(jì)效益和碳排放，實現(xiàn)包括可再生能源發(fā)電、可調(diào)節(jié)負(fù)荷、基本負(fù)荷、儲能以及大電網(wǎng)構(gòu)成的源網(wǎng)荷儲互動智能微網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)源網(wǎng)荷儲互動碳減，減少微網(wǎng)內(nèi)的碳排放，提升電力系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)同合作性。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：本發(fā)明包括以下步驟：

S1采集源網(wǎng)荷儲互動智能微網(wǎng)數(shù)據(jù)；

S2設(shè)置微網(wǎng)中負(fù)荷的電力需求與系統(tǒng)內(nèi)的分布式發(fā)電部分、儲能部分和外部大電網(wǎng)滿足條件；

S3構(gòu)建微網(wǎng)經(jīng)濟(jì)及其碳排放計算模型；

S4計算微電網(wǎng)的凈用電成本；

S5計算微網(wǎng)所造成的碳排放量；

S6設(shè)置優(yōu)化目標(biāo)及其約束條件；