[发明专利]一种具有氢燃料电池的混合微电网系统运行优化方法

说明书

本发明提供一种具有氢燃料电池的混合微电网系统运行优化方法，包括：获取混合微电网系统的运行成本参数及生产排放参数；根据运行成本参数建立运行成本模型，根据生产排放参数建立生产排放模型；使用粒子群算法分别对运行成本模型和生产排放模型进行求解，根据求解结果得到优化结果。本发明基于混合微电网的运行成本和生产排放成本进行相应的建模，并寻找出运行成本和生产排放成本的最优解，从而使得优化结果能够准确指挥调度混合微电网的运行，降低运行成本以及确保主电网顺利运行的同时，能够有效降低混合微电网的排放，利于环保。

技术领域

本发明涉及电网运行维护技术领域，尤其涉及一种具有氢燃料电池的混合微电网系统运行优化方法。

背景技术

混合微电网是指采用分布式能源组成的电网，一般采用涡轮机发电单元、氢燃料电池单元、太阳能电池单元和电池存储单元组成，用以在主电网功率不足向主电网注入电能。

但是，在混合微电网运行过程中，往往会因为没有合理的优化运行，而更多的产生温室气体如氮氧化物、二氧化碳以及二氧化硫对环境造成影响，并且在混合微电网的运行过程中产生更多的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种具有氢燃料电池的混合微电网系统运行优化方法，以降低现有混合微电网运行过程中的运行成本和排放成本。

根据第一方面，本发明实施例提供一种具有氢燃料电池的混合微电网系统运行优化方法，该方法包括：获取混合微电网系统的运行成本参数及生产排放参数；所述运行成本参数至少包括：氢燃料电池单元的运行成本、涡轮机发电单元的运行成本、太阳能电池单元的运行成本、购买电力成本、电池存储单元的运行成本，所述生产排放参数包括涡轮机发电单元的生产排放和氢燃料电池单元的生产排放参数；根据所述运行成本参数建立运行成本模型，根据所述生产排放参数建立生产排放模型；使用粒子群算法分别对所述运行成本模型和生产排放模型进行求解，根据所述运行成本模型和生产排放模型的求解结果得到优化结果。。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述使用粒子群算法分别对所述运行成本模型和生产排放模型进行求解，包括：将所述运行成本模型和所述生产排放模型作为粒子群算法中的粒子，并初始化所述粒子的位置信息和速度信息；获取每个所述粒子的位置信息，计算每个所述粒子的精度函数值fnⁿ⁺¹(i)；判断迭代n次的第i个所述粒子的精度函数值是否大于迭代n+1次的第i个所述粒子的精度函数值；当迭代n次的第i个所述粒子的精度函数值大于迭代n+1次的第i个所述粒子的精度函数值时，将迭代n次中的第i个所述粒子替换为迭代n+1次中的第i个所述粒子；更新每个所述粒子的位置信息和速度信息；当迭代次数达到最大迭代次数时，判断所述计算结果的偏差是否大于预设值；当所述计算结果的偏差大于所述预设值时，执行所述判当所述计算结果的偏差大于所述预设值时，执行所述获取每个所述粒子的位置信息，计算每个所述粒子的精度函数值fnⁿ⁺¹(i)的步骤。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，根据所述运行成本参数建立运行成本模型是通过如下公式建立得到：

其中，所述F_cost为混合微电网的运行总成本，所述cost_FC(t)为在时间t的氢燃料电池单元的总运行成本，所述cost_MT(t)为在时间t的涡轮机发电单元的总运行成本，所述cost_PV(t)为在时间t的太阳能电池单元的总运行成本，所述cost_BSS(t)为在时间t的电池存储单元的总运行成本，所述cost_grid(t)为在时间t内从主电网购买电力的成本，t为正整数。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，根据所述生产排放参数建立生产排放模型是是通过如下公式建立得到：