[发明专利]一种针对海岛/海上平台独立新能源微电网的容量配置优化方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统微电网领域，涉及海岛/海洋平台独立微电网系统的容量配置最优选取方法。

背景技术

海岛独立微电网系统是一种适用于远离陆地的岛屿或海上平台的供电系统，使用多种分布式新能源发电设备和传统发电设备提供电能。系统中各项分布式发电设备的容量需要根据当地自然资源条件和负荷条件因地制宜地进行选择。然而由于自然能源的波动性和不确定性，必须加入储能设备以保证系统连续运行的能力。一般而言系统中可以包括光伏发电设备，风力发电机，海洋能发电设备（包括潮流能、波浪能等），柴油机，微型燃气轮机，储能设备（如蓄电池、飞轮储能、超级电容储能等），以及相关的电力变换装置。

如此众多的发电储能设备其容量选取的优劣直接影响到整个系统的经济性和可靠性，所以一种优秀的容量优化设计选取方法至关重要。本发明正是针对这一因素，充分考虑海岛海洋的特性，有针对性的设计了一种针对海岛/海上平台独立新能源微电网的容量配置优化方法。应用本发明中的方法得出的结果将可以被用作海岛/海上平台微电网总体设计的依据。

国内现有关于独立微电网分布式电源容量优化的研究中，以经济性、可靠性、电能质量等为目标，选取单一指标或多指标对风光互补、风光储互补发电系统进行优化计算。专利“风、光、储微电网系统的储能容量选取方法”（申请号201010601680.4）提出了一种在发电设备容量确定的情况下专门优化储能容量的方法。专利“一种孤立微网分布式电源容量与布点优化方法”（申请号20120371966.7）提出了一种使用遗传算法，求解独立微电网容量最优化的方法。

然而以上研究的研究对象全部为陆地常规独立微电网，并没有针对海岛海洋微电网系统进行有针对性地优化，其方法和结果也并不适用于海岛微电网的容量最优化计算。此外由于海洋中自然资源的特殊性，常规分布式发电的组合并不能充分发挥其互补互利的传统特性，新型发电设备的加入是必然的选择。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计算更加准确的针对海岛/海上平台独立新能源微电网的容量配置优化方法。

本发明的目的是这样实现的：

（1）获得海岛/海上平台全年的负荷小时平均功率，根确定最大允许全年缺电率DPSP_max和最大允许全年能量剩余率REPG_max，选定海岛/海上平台独立供电系统所包含的发电设备类型，至少包含柴油机，光伏发电设备，风力发电设备，海流发电设备，蓄电池储能中的一种；

（2）从气象部门获取当地全年的自然条件小时平均数据，数据包括温度、光照强度、风速、海流速；

（3）参照发电设备的模型，计算每一种发电设备单位容量全年的预测发电功率：

光伏发电设备的输出功率模型：

Ipv=Isc·{1-C1[exp(Vpv-ΔVC2·Voc)-1]}+ΔI]]>

P＝V_pv·I_pv

式中：I_PV为任一条件下光伏模型最佳运行点电流，I_sc为光伏模型短路电流，V_pv为任一条件下光伏模型最佳运行点电压，V_oc为光伏电池板开路电压，

风力发电设备的输出功率模型：