[发明专利]一种多能源互济系统的优化协调控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于电力系统领域，具体涉及种多能源互济系统的优化协调控制方法及系统。

背景技术

风电和光伏发电是洁净的可再生能源，既是对常规能源的重要补充，又对于调整能源结构、保护环境、应对气候变化和促进可持续发展都具有重要的作用。大力发展风电和光伏等新能源发电已成为当前能源工作的重要任务，是我国电力工业发展的长远方向。

风电和光伏等新能源发电具有随机波动的特点，输出功率不太稳定且时间上与负荷波动也不一致，从而造成峰谷差巨大，对电网的调容、调压能力要求也比较高。

储能系统在负荷低谷时作为负荷利用电网电能蓄能，在负荷高峰期再作为电源发电向电网释放电能，即可平抑电网功率波动，亦可将电网负荷低时的多余电能转变为电网高峰时期的高价值电能，获得较高的经济收益。抽水蓄能作为传统的储能系统，在电网调控当中已经发挥了重要作用。随着蓄电池和电动汽车等新型储能技术的发展，储能系统逐渐有能力参与到电网的调控中来。储能参与电网调控，不仅需要在技术层面解决其如何以及何时参与到调控中，另外一点最需要解决的是其市场效益问题，只有能够获得较高的市场回报，储能系统才能够积极、主动的参与到电网的调控中来。

发明内容

本发明从技术和经济层面研究风电、光伏、水电、火电、储能等多能源系统的互济协调，不仅有助于提高清洁能源的利用率、保证电网的安全运行，还有助于各类能源获得较好的经济收益，具有十分重要的社会意义。

本发明提供一种多能源互济系统的优化协调控制方法，包括：

根据预先建立的新能源功率输出模型，进行新能源功率计算，得到新能源功率值；

根据所述新能源功率值，通过多目标优化算法求解预先建立的多能源互济系统优化控制模型，得出满足多能源互济系统优化控制模型的优化目标的控制方案；

根据预先设定的所述多能源互济系统优化控制模型的优化目标的优先顺序，确定最终控制方案；

所述多能源互济系统优化控制模型的优化目标包括：多能源互济系统经济效益最优和多能源互济系统送出功率最平稳。

所述多能源互济系统优化控制模型包括以多能源互济系统经济效益最优为优化目标的第一目标函数和以多能源互济系统送出功率最平稳的第二目标函数；

所述第一目标函数如下式：

所述第二目标函数如下式：

P_ms(t)＝P_wd(t)+P_pv(t)+P_hy(t)+P_th(t)+P_sd(t)-P_sc(t)

式中，maxf_eco为多能源互济系统的最优经济效益，N_T为一天内的时段数，P_wd(t)为t时刻风电功率值，P_pv(t)为t时刻光伏发电功率值，P_hy(t)为t时刻水电功率值，P_th(t)为t时刻火电功率值，P_sd(t)为t时刻储能系统发电功率，P_sc(t)为t时刻储能系统充电功率，r_wd(t)为t时刻风电上网电价，r_pv(t)为t时刻光伏发电上网电价，r_hy(t)为t时刻水电上网电价，r_th(t)为t时刻火电上网电价，r_sd(t)为t时刻储能系统发电上网电价，r_sc(t)为t时刻储能系统充电电价，maxf_ms为多能源互济系统送出功率最平稳，为多能源互济系统送出功率平均值，为多能源互济系统送出功率最大值，P_ms(t)为t时刻多能源互济系统送出功率值。

所述多能源互济系统优化控制模型还包括下述约束条件：

多能源互济系统输电极限约束：

P_ms≤P_limit

式中，P_ms为多能源互济系统送出功率，P_limit为多能源互济系统的输电极限；

储能系统的储能约束：

E^min≤E(t)≤E^max