[發(fā)明專利]并網(wǎng)型風光儲微電網(wǎng)的容量優(yōu)化配置方法

在審

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• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114447976A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 王波;郭志紅;張占營;張霄;席晟哲;胡明迪;馬恒瑞
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)河南省電力公司安陽供電公司;武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 荊門市首創(chuàng)專利事務所 42107
• 代理人: 王鋒

本發(fā)明公開了一種并網(wǎng)型風光儲微電網(wǎng)的容量優(yōu)化配置方法,該方法選取磷酸鐵鋰電池為儲能裝置，構建了風/光/儲微電網(wǎng)的出力模型，然后以最小系統(tǒng)年等額成本、最小系統(tǒng)年碳排放總額和最小系統(tǒng)外購電比例為優(yōu)化目標，建立了并網(wǎng)型風/光/儲微電網(wǎng)容量的多目標優(yōu)化模型，針對多目標優(yōu)化模型，對FPA?LHS算法進行了改進，并應用改進算法得到了微電網(wǎng)容量的優(yōu)化配置方案，最后通過與FPA?LHS算法的計算結果對比，驗證了改進算法的有效性，本發(fā)明優(yōu)點是：由于引入了自適應因子，改進FPA?LHS算法在保證尋優(yōu)能力的基礎上，提升了算法的計算速度。

技術領域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)的技術領域，更具體地說涉及并網(wǎng)型電網(wǎng)的技術領域。

背景技術

分布式電源具有應用靈活、資源豐富等優(yōu)點，逐漸在我國能源供應領域發(fā)揮著重要作用。然而，分布式能源受環(huán)境及季節(jié)的影響較大，具有隨機性和波動性，并網(wǎng)后會對電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性造成影響。因此，微電網(wǎng)技術得到了大力發(fā)展。微電網(wǎng)由分布式電源、負荷及儲能裝置等組成，通過對微電網(wǎng)的容量進行優(yōu)化配置，可以達到提升電網(wǎng)運行可靠性的目的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是提供一種并網(wǎng)型風光儲微電網(wǎng)的容量優(yōu)化配置方法，首先選取磷酸鐵鋰電池為儲能裝置，構建了風/光/儲微電網(wǎng)的出力模型；然后以最小系統(tǒng)年等額成本、最小系統(tǒng)年碳排放總額和最小系統(tǒng)外購電比例為優(yōu)化目標，建立了并網(wǎng)型風/光/儲微電網(wǎng)容量的多目標優(yōu)化模型；隨后對FPA-LHS算法進行改進，并運用改進 FPA-LHS算法對多目標優(yōu)化模型進行求解，得到了優(yōu)化后的配置方案；最后通過與其他優(yōu)化算法的計算結果進行對比，驗證了改進FPA-LHS 算法的有效性。

本發(fā)明為了解決上述技術問題而采用的技術解決方案如下：

并網(wǎng)型風光儲微電網(wǎng)的容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：風光儲微電網(wǎng)主要由風電機組、光伏陣列、儲能裝置和中央控制器構成，其中儲能裝置選取目前廣泛采用的磷酸鐵鋰電池，風光儲微電網(wǎng)通過公共接入點與電力系統(tǒng)相連，

風機模型：

所述風電機組的輸出功率與風速有關，風速基本服從Wellbull 分布，表達式為：

式中，v表示實時風速；k、c分別為形狀和尺度參數(shù)；

則風電機組的出力模型可表示為：

式中，v_ci為切入風速；v_co為切出風速；v_r為額定風速；

光伏陣列模型：

光伏陣列的輸出功率與地區(qū)的光照強度有關，而光照強度基本服從Beta分布，可表示為：

式中，a為太陽光的照射強度；α和β為形狀參數(shù)；Γ為伽瑪函數(shù)，

則光伏陣列的輸出功率PPV可由下式表示：

式中，Pr,PV為額定輸出效率；A為輻射強度；Ar為額定輻射強度；αp為功率溫度系數(shù)；TPV為實際溫度；Tr為額定溫度，

上述TPV為表達式如下：

T_c＝T_a+αG_c

其中系數(shù)α可由下式表示：

式中，c1、c2、c3為常系數(shù)；

磷酸鐵鋰電池模型：