[发明专利]一种独立型微能源网储能系统优化配置求解方法

说明书

本发明公开了一种独立型微能源网储能系统优化配置求解方法，其步骤包括：确立微能源网的自给自足概率需求；建立微能源网的储能系统最优化配置模型；针对储能系统最优化配置模型，采用雨流计数法估算蓄电池寿命，得出投资系数；通过预测一年负荷数据，风电数据，在模拟运行过程中采取适当的运行策略，并根据寻优范围选择遍历算法或者粒子群算法寻求最优化的储能系统配置。本发明在满足经济性的同时，提出自给自足概率需求，追求系统稳定性；达到经济最优的同时维持系统稳定性，在投资费用、运行费用、治污费用三者间找到平衡点。

技术领域

本发明涉及独立型微能源网储能系统规划技术领域，具体涉及独立微能源网电储能和热储能两方面的最优化配置求解方法，尤其涉及一种独立型微能源网储能系统优化配置求解方法。

背景技术

随着传统化石能源的日渐枯竭和环境问题、全球气候变暖问题的日益严峻，大力发展以风、光为代表的低碳新能源，提高现有电网的可再生能源渗透率成为解决以上问题的重要途径之一。由此，杰里米·里夫金提出的能源互联网概念引发了广泛的关注。其中，可应用于工厂、大型楼宇、城市和农村集中居住区、孤立海岛等区域的微能源网，其作为能源互联网的重要组成形式，将是未来能源系统发展的趋势之一。微能源网的概念是在微电网概念上发展而来的，一般包含冷、热、电和气4种能源形式，利用物联网技术和信息技术对区域内的所有供能设备统一整合并实施调度，以达到对区域冷热电负荷进行优化供能，提升能源利用的效率。

但是，以风光为代表的可再生能源又有很强的间歇性和随机波动性，往往会导致弃风弃光等现象的产生。尤其是在供热期间，热电联产机组“以热定电”的运行模式会降低整个微能源网电能的调峰能力，甚至造成大量的“弃风”。为了消纳可再生能源，增强微能源网的灵活性，我们在微能源网中引入了可用于多能存储的储能系统。本发明所涉及的独立型微能源网储能系统包括储电和储热两种形式。

综上所述，在现有微能源网框架之内，有必要针对储能系统发明一种最优的配置方法，以达到整个系统在一定稳定性下，实现经济性最优、同时降损的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种独立型微能源网储能系统优化配置求解方法，使其在独立微能源网中达到经济最优，同时维持系统的稳定性。

储能系统分为电储能系统(蓄电池)和热储能系统，而储能系统的配置包括功率配置和容量配置。

其中，蓄电池储能系统包括蓄电池，变流器等设备，所以投资成本分别以功率和容量两种形式结算。储热系统包括储热罐和导热材料等，所以投资成本同样以功率和容量两种形式结算。

为了解决上述存在的技术问题，提出以下技术方案实现：

独立型微能源网储能系统中，储能系统的配置影响储能系统的投资费用、整个微电网的运行费用、治污费用三个方面；配置较低的储能系统达不到系统预期的经济性和稳定性，不能有效降低运行费用，排放的CO₂和有害气体含量较高；而配置较高的储能系统投资费用较高，整体的维护费用也相对较高；因此，一种独立型微能源网储能系统优化配置求解方法中，最优储能系统的配置选择可以在投资费用、运行费用、治污费用三者间达到平衡，在平衡点处找到三者之和，即总的费用达到最小的储能系统配置。

本发明所述方法的步骤如下：

步骤1，确立微能源网的自给自足概率需求；

步骤2，建立微能源网的储能系统最优化配置模型；

步骤3，针对储能系统最优化配置模型，采用雨流计数法估算蓄电池寿命，得出投资系数；

步骤4，通过预测一年负荷数据，风电数据，在模拟运行过程中采取适当的运行策略，并根据寻优范围选择遍历算法或者粒子群算法寻求最优化的储能系统配置。

进一步的，在步骤1中，所述自给自足概率需求，其模型为：