[发明专利]一种基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统微网领域，尤其是一种基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源的计算方法。

背景技术

目前，我国智能电网的建设已进入正轨，智能电网技术为各类分布式能源的接入和需求响应的实施创造了良好条件。微网技术，能有效地整合新能源和可再生能源发电。新能源和可再生能源，可以通过微网技术与传统发电方式有机结合，互为补充互为支持地为用户供电。智能电网技术的发展也带动了需求响应实现双向互动高效用电。随着双向智能用电技术的迅速发展，电力负荷日益多元化的快速发展，自动化控制电气设备的不断改进，新的能源管理系统不断被开发，用户侧出现有功负荷。主动负载资源广泛分布在电网中，运行灵活可调，相对于常规机组成本具有明显的优势。作为一类能够主动配合电力运营商所制定的需求响应计划的主动负荷，可以有效地消纳分布式可再生能源(DRE)，显著增加分布式可再生能源发电的经济效益。如电动汽车作为一种移动式储能装置接入到微电网中,能够在负荷处于高峰时时向微网供电，负荷处于低谷时向微电网放电。

近年来，各国政府不仅努力推进可再生能源发电的发展，还大力推进使用新能源汽车来代替传统的内燃机汽车，来缓解能源和环境问题的压力。因此，电动汽车成为各大汽车生产商家和用户关注的焦点。电动汽车既可以作为储能设备，还可以作为充电负荷，作为一种类似于蓄电池的装置接入到微电网中，能够在负荷高峰时期向微网提供电能，负荷处于低谷时向微电网放出电能，并且还具有减轻对化石燃料的依赖，提高能源利用效率，解决污染问题的优点。然而，大量的电动汽车的无序充电将会导致用电负荷讯速增长，其充电地点时间不确定的波动特性将给电网造成很大影响，对电网经济、稳定、安全、高效运行将造成冲击，对电网的建设是一个新的挑战。因此，电动汽车的充放电调度策略，将是一个亟待研究的方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源的计算方法，能够求解出微网最佳运行策略和机组组合，以实现运行成本最小化。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于离网型微网的电动汽车消纳可再生能源的计算方法，包括如下步骤：

(1)初始化系统，输入相应负荷参数以及可再生能源出力数据；

(2)建立分布式电源出力模型；

(3)建立电动汽车充电模型：

(4)计算成本；目标函数主要考虑计算微网中分布式电源的运行燃料成本、运维成本与产生污染气体的治理成本；

(5)确定目标函数以及约束函数；

(6)在Matlab中采用遗传算法进行建模求解利用判断是否满足收敛条件，若未满足则返回重新计算，若满足则输出最优解。

优选的，步骤(1)中，可再生能源发电包括光伏发电与风力发电。

优选的，步骤(2)中，微网分布式电源包括光伏电池PV、风力发电机WT、微型燃气轮机MT、燃料电池FC和蓄电池BAT，根据各分布式电源出力特性建立起出力模型。

优选的，步骤(3)中，提出两种电动汽车充电模型：其一是随机充电模式下的电动汽车调度模型，其二是错峰充电模式下的电动汽车调度模型。

优选的，步骤(5)中，建立离网型微网经济运行优化的目标函数：

式中，P(t)代表分布式电源输出功率；F_i[P(t)]为分布式电源的燃料成本；OM_i[P(t)]为微电源i的运行维护函数；为排放类型k(如二氧化碳，氮氧化物等)的外部成本；α_K为分布式电源排放不同类型污染气体时的排放因子；

约束函数包括：功率平衡约束，分布式电源机组输出功率之和应当满足用户总的负荷需求；发电容量约束，每个分布式电源都有其输出功率的上下限约束。