[发明专利]一种独立微电网系统容量优化配置方法

说明书

本发明公开了一种独立微电网系统容量优化配置方法，将柔性负荷分为分为工业高载负荷、商业聚合负荷和居民智能家用负荷3类。将柔性负荷作为一种可调度的资源协调储能系统对风/光供电的平抑作用，以储能系统优先平抑系统不平衡功率，柔性负荷协调蓄电池对风/光供电的平衡的原则，建立了“源‑储‑荷”相协调的含多类型柔性负荷的优化能量管理策略。建立以微电网基础投资成本，柔性负荷调度成本和可再生能源消纳率综合最优的多目标优化配置模型。采用引入动态惯性权重的粒子群算法对容量优化配置模型进行求解。利用MATLAB 7.10进行仿真，验证了该方法的合理性和有效性。本发明方法使系统在保证运行可靠性的情况下，能够减少系统成本，提高可再生能源利用率。

技术领域

本发明涉及微电网设计规划领域，尤其是一种考虑源-储-荷相协调的独立微电网系统容量优化配置方法。

背景技术

随着能源短缺、环境污染等问题的不断涌现，含风力和太阳能光伏等可再生能源的分布式发电已成为世界范围内研究的热点。微电网可以将分布式发电单元、储能单元以及负荷整合在一起，实现一体化运行，工作于并网或者孤岛模式，是未来智能电网的重要组成部分。因此，合理利用自然资源，对风/光微电源和储能的容量进行优化配置是微电网规划设计领域中的核心课题。

目前关于容量配置的研究中，由于太阳能与风能具有随机性、波动性和间歇性等特性，普遍采用附加蓄电池的发电方式来平抑风/光供电，组成风/光/储系统。然而随着可再生能源的大规模利用，仅靠附加蓄电池的方式不仅无法解决本地消纳困难、资源利用不充分等问题，造成可再生能源损耗过大，还会使容量配置成本增大。

随着智能电网的发展，实现供需双方的“互动性”已成为提高和优化微电网可再生能源的消纳能力和经济性的有效方法之一。柔性负荷是实现供需双方的“互动性”的有效途径之一，在实现供需互动的同时可协调蓄电池对可再生能源供电的平衡。相比于传统的刚性的负荷，柔性负荷灵活而可变，可主动参与微电网运行控制，通过改变自身用电时间或负荷大小配合电网的调控需求，实现供需侧双方的“互动性”，改变了原本负荷单向、被动接受调节的历史。作为一种可调度的负荷侧资源，柔性负荷可协调蓄电池平抑负荷和可再生能源出力之间功率的不平衡，有效减少蓄电池所需容量。

发明内容

本发明目的在于提供一种可提高系统经济性和可再生能源消纳水平的考虑源-储-荷相协调的独立微电网系统容量优化配置方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述方法的步骤如下：

步骤1，确定微电网系统的组网方式，细化柔性负荷类型；

步骤2，确定微电网系统能量调度策略优先级，提出考虑柔性负荷调度的系统能量调度策略；

步骤3，建立考虑多类型柔性负荷优化调度模型；

步骤4，确定目标函数和约束条件，建立考虑柔性负荷的双目标优化模型；

步骤5，引入动态惯性权重改进粒子群算法；

步骤6，确定算例及其必要特征，采用MATLAB软件编写粒子群算法程序对算例进行仿真分析。

进一步的，所述步骤1的具体过程如下：

步骤1-1，确定微电网系统的组网方式

风力发电、光伏发电、储能系统、逆变器以及负荷(包含固定负荷和柔性负荷)构成了典型的独立风/光/储微电网系统结构。根据风/光/储微电网系统各种组网方式的特点，本发明选择具有控制简单、扩容方便等优点的直流母线的组网方式。

步骤1-2，细化柔性负荷类型：