[发明专利]一种基于复合粒子群算法微网能量管理方法

说明书

本发明涉及一种基于复合粒子群算法微网能量管理方法，其技术特点在于：包括以下步骤：步骤1、搭建微网系统模型；步骤2、建立光伏电池的数学模型；步骤3、建立微型燃气轮机模型；步骤4、建立储能电池的数学模型；步骤5、建立微网系统能量管理控制目标模型；步骤6、采用复合粒子群算法对微网系统进行能量管理。本发明采用复合粒子群优化算法，充分考虑微网运行过程的经济性、环保特性以及运行可靠性等要求对微网系统进行能量管理。

技术领域

本发明属于能源管控技术领域，涉及微网能量管理方法，尤其是一种基于复合粒子群算法微网能量管理方法。

背景技术

微网作为包含分布式能源和负荷的独立功能系统，发挥可再生能源灵活运用的优势，能够并网或孤岛运行，实现将多分布式能源系统看作一个整体并网、统一能效管理，是电力行业和科研的热点领域之一。微电网能量管理是一个非线性多目标优化求解问题，所采用的求解办法要求更快更准确的实现整体的最优化。传统的线性求取最优解的方法主要包括最速下降法、二次逼近法等，但上述求解办法在对全局的优化问题求解时面临诸多问题，因此智能型优化求解方法得到了很大程度的发展和应用，主要包括的求解方法有进化算法、人工神经网络算法等。其中，粒子群算法在优化调度与功率分摊等问题研究方面得到了广泛应用，求解更为准确。但其同样存在陷入局部最优解的问题。如何选择合理的优化算法实现对微网全局能量管理是有待解决的重要问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及微电网分布式能源不确定性的储能系统容量配置方法，能够在合理配备不同储能形式的同时实现微网经济运行。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于复合粒子群算法微网能量管理方法，包括以下步骤：

步骤1、搭建微网系统模型；

步骤2、建立光伏电池的数学模型；

步骤3、建立微型燃气轮机模型；

步骤4、建立储能电池的数学模型；

步骤5、建立微网系统能量管理控制目标模型；

步骤6、采用复合粒子群算法对微网系统进行能量管理；

而且，所述步骤1的微网系统模型包括微型燃气轮机MT、光伏PV组件和储能系统BESS；该微网系统模型中包括卸荷装置，通过对可中断负荷进行投切管理从而有效维持功率平衡。

而且，所述步骤2的光伏电池的数学模型为：

P_PV＝P₁·G·[1+k(T_c-T_r)]/G₁

其中，P_PV为光伏电池组件的实时功率输出；P₁为最大的测试功率，G₁为太阳能所辐照的强度，其值取1000W/m²，T_c为组件工作温度，T_r为参考温度，其值为30℃，G为在实际的情况下太阳能辐照的具体强度值，k为单位功率条件下的温度系数。

而且，所述步骤3的微型燃气轮机模型为：

其中，C_micro-t为t时间段内微型燃气轮机消耗燃料所损失的成本；P_micro-t为输出的功率值；为运行效率，c_f为每平方米能源消耗的价格，LHV是天然气低热热值；

其中，微型燃气轮机的运行效率η_micro-t与输出的功率有直接关系，具体如下：