[发明专利]一种微电网优化配置方法

权利要求书

1.一种微电网优化配置方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1：获取微电网的拓扑结构、基本参数及发电数据；

S2：构建可再生能源出力与负荷之间的实际不平衡功率；

S3：建立水/风/柴微电网双层优化配置模型；所述模型包含内、外两层优化模型；外层为多目标优化的微电源配置模型，内层为计及不确定性的微电网运行模型；

S4：将含随机变量的约束条件转化为确定性模型：利用基于SCK型鲁棒优化方法将含随机变量的约束条件，即柴油发电机运行约束和可再生能源机组弃电功率约束转化为确定性模型；

S5：结合基于精英策略的非支配性排序遗算法与混合整数线性规划算法求解双层优化配置模型，

S6：采用逼近理想解排序法从帕累托解集中选择最满意配置方案。

2.根据权利要求1所述的微电网优化配置方法，其特征在于，S1中所述的拓扑结构是微电网中的各运行设备及各设备之间的连接关系；基本参数包括小水电、小风电、柴油发电机和蓄电池的运行参数，系统负荷功率的参数；发电数据包括有小水电安装点的发电水流量、小风电安装点的风速。

3.根据权利要求1所述的微电网优化配置方法，其特征在于，S2中实际不平衡功率的关系式为：

其中：

随机波动量ΔP_unbal(t)的取值区间为：

式中，P_unbal(t)为实际不平衡功率，为小水电、小风电、负荷及源荷不平衡功率变化上限值，同理为各类功率变化下限值；为小水电、小风电、负荷的预测功率；ΔP_unbal(t)为源荷功率波动的随机变量，为源荷不平衡功率的预测值。

4.根据权利要求1所述的微电网优化配置方法，其特征在于，S3中的外层微电源配置优化模型的目标函数为：

式中C_inv为年等值设备投资费用；C_rep为年等值置换成本；C_om为年维护费用；C_opt是计及不确定性的年运行费用；P_dump,s(t)、P_wt.s(t)、P_hy,s(t)为在第s季度的t时段可再生能源的弃电功率、小风电实际输出功率和小水电实际输出功率；E_hy、E_wt分别为小水电和小风电的年发电量；N_T为仿真季度的个数；T_s为第s个季度的天数；

其中：

式中，为第j种微源的配置容量，微源分别是小水电、小风电、柴油机；S_ESS是储能的配置容量；C_inv,j为第j种微源单位容量价格；为蓄电池单位容量价格；C_opt,s为微电网在第s季度典型日的运行成本；f_CRF为资金回收系数；L_ESS为储能实际使用寿命，利用总量吞吐法可得；K_DG,j、K_ESS分别为第j种微源和储能的单位容量维护费用；N_T为仿真季度的个数；Y为微电网寿命周期。

5.根据权利要求4所述的微电网优化配置方法，其特征在于，S3中的外层微电源配置优化模型的约束条件有：

(1)微电源安装约束：

微源的配置容量的约束条件为：

式中为第j种微源的最大安装容量；

(2)线路功率传输功率约束条件为：

式中，S_l、分别为第l条线路的支路功率及其最大允许功率；N_l为微电网系统的总支路数；

(3)自供电率约束条件为：

式中，P_lack(t)为负荷缺额功率，并网运行时该值等于购电功率；β_min表示最小允许的自供电系数，取值范围为[0,1]，P_L(t)为微电网的负荷功率。