[发明专利]一种基于额定容量的风光储发电单元容量优化配置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风光储发电单元容量优化配置方法，更具体的涉及一种规模化风光储发电单元容量优化配置方法。 

背景技术

风能和太阳能都是绿色清洁能源，有着广泛的应用前景。目前，全球已有若干国家开始研究风能、太阳能、蓄电池储能联合发电关键技术问题。 

在风光储联合发电容量优化配置方面，已经涌现出若干研究成果，主要可分为单目标优化方法和多目标优化方法。单目标优化方法主要是以供电可靠性为约束条件，系统投资费用最小化为目标。而多目标优化方法多以系统投资费用和供电可靠性为主要优化目标，除此之外还会考虑废气排放等环境因素。如上所述，目前对风光储联合发电容量配置方法的研究，本质都是配置恰当的风光容量比例，使风光联合出力尽量逼近负荷曲线，从而减少储能的充放电次数和放电深度。在这种情况下，容量配置结果和整体出力特性与负荷变化趋势有较大关联，将其应用于规模化风光储联合并网发电将会受到极大的限制。而规模化发电单元并网运行过程中，电网需将其视作一个额定容量为某一值的电厂，并以此制定相应的调度任务，目前的电网却无法做到。 

发明内容

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种将全寿命周期费用降至最小化的基于额定容量的风光储发电单元容量优化配置方法。 

技术方案：本发明所述一种基于额定容量的风光储发电单元容量优化配置方法，按如下步骤进行： 

Step1：根据当地的风、光资源的分布情况，建立风电机组和光伏组件的出力模型，以及储能蓄电池的能量转换模型； 

Step2：基于最大可再生能源利用和恒定输出的原则对蓄电池装置进行控制，制定系统的协调运行策略； 

Step3：设计目标函数为发电单元全寿命周期经费用C_LCC最小：式中：K为工程寿命年限；r为贴现率；C_IN(k)和C_OUT(k)分别为发电单元第k年的成本和收入； 

Step4：确定容量优化配置的约束条件，分为功率平衡约束条件、能源缺失约束条件和风光互补性约束条件，其中，功率平衡约束条件为任意时刻风光储发电单元整体入网功率必须与调度预期入网功率P_r保持一致；能源缺失约束条件为发电单元应最大限度的利用可再生能源，减少能源浪费，将能源缺失率限制在一定范围；风光补性约束条件为利用风光互补特性，使系统总体输出保持平稳，并且减少蓄电池充放电次数和放电深度； 

Step5：采用Neungmatcha模糊逻辑控制方法动态调节储能蓄电池的能量转换模型，从种群初始化、选择、交叉、变异进行改进，使其快速收敛； 

Step6：根据目标函数和约束条件，采用改进的迭代和自适应遗传混合算法求解发电单元FLC-NPC目标函数，以及风电机组、光伏阵列和蓄电池装置各部分容量比例最优值。 

本发明技术方案的进一步限定为，步骤Step1中所述的风电机组出力模型为：