[发明专利]一种考虑柔性负荷的并网型交直流混合微电网系统容量优化配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑柔性负荷的并网型交直流混合微电网系统容量优化配置方法，属于直流混合微电网系统设计规划领域，建立交直流混合微电网系统模型；以交直流混合微电网运营成本最大化为目标，执行考虑柔性负荷的交直流混合微电网的能量管理策略，以运营收益最大化为目标去分配交直流两侧柔性负荷和大电网的调度资源，并通过交直流两侧柔性负荷调度方法调度交直流两侧柔性负荷；建立以交直流混合微电网运营净收益和用户满意度最优为综合目标,以综合约束条件、换流损耗负荷缺电率和供电可靠性为评价指标，确定交直流混合微电网的容量优化配置方案，该方法柔性负荷可以灵活的主动参与微电网运行控制，有效的减少功率平衡所需的蓄电池容量，有效的提高微电网运行净收益。

技术领域

本发明涉及直流混合微电网系统设计规划领域尤其涉及一种考虑柔性负荷的并网型交直流混合微电网系统容量优化配置方法。

背景技术

煤炭是一种不可再生的一次性能源，化石原料燃烧过程中产生的大量有害气体成为日渐加剧环境污染以及能源枯竭现象的重要因素。我国作为一个以煤炭为主要原料的能源大国，为了使社会经济能够得到快速健康的发展，如何转变生产方式，走一条可持续发展道路已经成为大势所趋。

近年来，交直流混合微电网系统作为目前微电网方向的主要研究热点之一，通过交直流两侧分别对能源的合理利用，可以提高可再生能源的利用率，供电的可靠性以及微电网系统的经济性。系统内部个分布式电源，如直流侧的光伏电池、交流侧的风机等利用清洁能源的设备，可以有效缓解环境污染问题，促进能源的可持续发展。由于储能系统的投资成本和置换成本较高，若单一的通过蓄电池来平衡交直流供需两侧的功率平衡，不仅会大大增加系统的投资费用，还会使增大交直流混合微电网运行时的换流损耗，使微电网运营收益降低，能源浪费率提高，在负荷侧，目前传统的刚性负荷大量降低了微电网系统运行的灵活性，源-网-荷-储直接协调关系较差，会造成微电网的储能装置数量的增大。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种考虑柔性负荷的并网型交直流混合微电网系统容量优化配置方法,步骤如下：

步骤1：建立交直流混合微电网系统模型；

步骤2：以交直流混合微电网运营成本最大化为目标，执行考虑柔性负荷的交直流混合微电网的能量管理策略，以运营收益最大化为目标去分配交直流两侧柔性负荷和大电网的调度资源，并通过交直流两侧柔性负荷调度方法调度交直流两侧柔性负荷；

步骤3：建立以交直流混合微电网运营净收益和用户满意度最优为综合目标,以综合约束条件、换流损耗负荷缺电率和供电可靠性为评价指标,确定交直流混合微电网的容量优化配置方案。

进一步地，所述交直流混合微电网以运营收益最大化为目标的分配方式如公式(1)所示：

maxC_op(t)＝C_user(t)+C_shift(t)+C_net(t) (1)

式中，其中C_shift＝C_shift1+C_shift2，C_op(t)为微电网综合运营成本，C_user(t)为微电网与用户之间的售电收益，C_shift(t)为负荷调度成本，C_shift1，C_shift2分别为直流侧、交流侧负荷调度成本，为微电网与大电网售、购电成本。

进一步地，所述能量管理策略的模型如下：

定义风力发电与交流侧负荷需求的差额为交流侧负荷不平衡功率，光伏发电与直流侧负荷需求的差额为直流侧负荷不平衡功率,所述交流侧负荷不平衡功率和所述直流侧负荷不平衡功率公式分别公式(2)和(3)所示: