[发明专利]一种适用于交直流混合的分布式可再生能源系统优化配置方法

说明书

本发明公开了一种适用于交直流混合的分布式可再生能源系统优化配置方法，包括如下步骤：(1)确定交直流网络的拓扑结构；(2)设定模型参数；(3)设定系统各元件运行约束条件；(4)设定负荷及其运行方式；(5)设置系统运行情况；(6)选择系统优化目标；(7)采用单目标或多目标算法求解优化配置方案。本发明解决了包含多种可再生能源、多种电压等级、冷热电联供的交直流混合系统的复杂优化配置问题，优化目标多样化，可以根据需要选择多个目标函数对系统配置进行优化，并且充分考虑了系统的运行情况，包括并网方式、可再生能源接入约束、可再生能源补贴形式、需求侧响应方式等，能够满足不同系统的配置需求，具有较好的适用性和可行性。

技术领域

本发明涉及分布式能源技术领域，具体涉及一种适用于交直流混合的分布式可再生能源系统优化配置方法。

背景技术

随着以变频空调、IT类负载及电动汽车为代表的广义直流用能设备比例快速增长，分布式可再生能源快速发展，传统交流配网中交直流变流环节多、损耗高、配用电灵活性差等问题日益凸出。采用交直流混合配用电技术是解决这些问题的重要手段。而采用交直流混合技术的分布式可再生能源系统则是分布式发电未来的发展趋势。分布式可再生能源系统的优化配置是系统安全、可靠、经济运行的前提，国内外科研机构从经济性、可靠性、环保性等方面考虑优化配置方法，针对含光储或风光储的微电网进行了优化配置研究。这些优化配置方法通常针对单个系统，且存在对系统实际运行情况的考虑不充分，导致方法适用性、可行性较低等问题。此外，对于含有分布式可再生能源发电、多电压等级的交直流混合系统的优化配置缺少相关研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于交直流混合的分布式可再生能源系统优化配置方法，以满足交直流混联系统中多种负荷需求，提高系统运行的可靠性、经济性、环保性，可以根据用户需求采用单目标和多目标优化方法，为系统规划和扩容提供多种能源互补优化配置方案。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种适用于交直流混合的分布式可再生能源系统优化配置方法，包括如下步骤：

(1)交直流网络的拓扑结构设定，确定各个电压等级及其连接方式；

(2)模型参数设定，包括系统设备技术参数和成本参数、地理位置、系统寿命，通过设定参数形成系统元件模型；

(3)设定系统各元件运行约束条件；

(4)设定负荷及其运行方式；

(5)设置系统运行情况，包括并网逆流方式、系统运行策略、可再生能源补贴形式、电价方案、可再生能源并网电压等级约束、可再生能源发电量占比和装机场地约束；

(6)选择系统优化目标，包括经济性方面的生命周期成本、能源标准化成本、净现值，可靠性方面的负荷缺电概率、供电不足期望值，以及环保性方面的CO₂排放量、蕴藏能量；

(7)采用单目标或多目标算法求解优化配置目标函数，给出优化配置方案。

步骤(1)中，通过设定交流、直流的母线电压，选择各个母线电压之间及系统与电网的连接关系，确定网络拓扑，其中多个母线电压可以通过多端口电力电子变压器连接。

步骤(2)中，系统设备包括电力变换设备、变压器、储电和储热设备、热利用转化设备，其中，电力变换设备包括光伏系统、风力发电机、光热发电系统、柴油发电机、燃气轮机、电力电子变压器；通过设置地理位置获取全年逐时太阳辐照、风速和温度。

步骤(3)中，系统各元件运行约束条件包括储能充放电约束和发电机出力约束。