[发明专利]一种含清洁能源的微电网能量管理方法

权利要求书

1.一种含清洁能源的微电网能量管理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对微电网中的光伏发电系统、风力发电系统、储能系统、柴油发电机系统和微型燃气轮机系统进行建模：

(1)对光伏发电系统建模：

其中，P_PV、T_C分别表示实际环境下的光伏输出功率、太阳辐射强度和光伏电池温度，P_STC、T_C,STC分别是标准测试环境下的光伏输出功率、太阳辐照强度均值和光伏电池温度，α_T是功率温度系数；

(2)对风力发电系统建模：

风机输出功率模型采用三次出力模型进行建模：

其中，P_WT表示风机的输出功率，v表示风速，v_ci、v_r、v_co分别代表切入风速、额定风速和出风速；

(3)对储能系统建模：

上式中μ是自放电系数，C_t为在Δt时间内的电池的额定容量；

(4)柴油发电机系统建模

上式，是柴油发电机的输出功率；α，β，γ分别是柴油发电机在运行过程中与输出功率的系数关系，A为运行系数；

(5)微型燃气轮机建模

其中，p_MT和η_MT分别表示微型燃气轮机的输出功率和运行效率；

步骤2：确定系统总目标函数

目标函数为：

其中C_OM(t)、C_F(t)、C_BES(t)、C_L(t)分别是微网运行过程中t时段的维护费用、燃料费用、蓄电池损耗费用和切负荷补偿费用；

环保费用：

其中，K'_ij表示第i个发电单元第j种环境污染系数，污染物包括CO₂，SO₂，P_i,t是t时段第i种发电单元的输出功率；

总目标函数为:

其中，f_MG表示微电网在运行过程中的总费用，表示微电网的运行成本费用，表示微电网在运行过程中产生的环境保护费用；

步骤3：建立微电网中各系统的约束条件；

独立运行模式约束：

P_PV(t)+P_WT(t)+P_BES(t)+P_MT(t)＝P_L(t)

发电容量约束：

P_i,min(t)≤P_i(t)≤P_i,max(t)

步骤4：NSGA-II算法的改进；

将差分进化算法中的差分变异算子取代NSGA-Ⅱ算法中的多项式变异算子，得到了改进的NSGA-Ⅱ算法；

步骤5：将改进的NSGA-II方法与构建的总目标函数结合，得到目标函数的最优解，即，得到微电网在运行过程中的运行费用最低解，通过对在运行费用最低时的状态分析来确定微电网在各个时段的内部电源的合理配置。