[发明专利]一种区域多能源系统优化配置方法及系统

说明书

本发明提供一种区域多能源系统优化配置方法，包括获取由风机、光伏、燃气轮机和火力发电机组所组成的区域多能源系统的拓扑结构，并确定该拓扑结构中的每一节点及对应的原始参数；将所有节点的原始参数导入预先定义的目标优化模型中求最优解，以得到风机、光伏、燃气轮机和火力发电机组之中每一个优化求解后的并网节点位置和容量；其中，所述目标优化模型为以潮流方程约束、分布式电源出力约束、节点电压约束和线路电流约束为约束条件，以电压质量、网损、运行成本和碳排放成本的权重累加之和最小为优化目标构建的函数。实施本发明，不仅算法简单且易实施，还考虑了电压质量、网损、运行成本和碳排放成本等因素的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种区域多能源系统优化配置方法及系统。

背景技术

区域多能源系统依托量测感知、数字空间建模及仿真分析决策等技术的不断创新，逐渐成为安全、可靠及可持续发展的新型能源服务系统，并得到广泛应用。区域多能源系统优化配置可以提高分布式电源并网的可靠性，系统运行的经济性，同时可以改善节点电压波动，降低系统运行损耗，提高能源利用率。因此，构建合适的区域多能源系统优化配置方案十分重要。

随着全球污染问题和能源危机的逐渐严重，建设低碳经济、促进资源、环境、和谐绿色及可持续发展等目标是十分紧急和长远的。目前，光伏、风机等分布式电源具有低碳发展的特点，近年来受到广泛关注。鉴于区域多能源系统为分布式发电技术及可再生能源发电技术的整合和利用提供了灵活，高效的平台，是降低碳排放量的重要途径，使得分布式电源合理的配置策略可以有效降低系统碳排放成本，提高资源能源利用率。因此，对区域多能源系统进行优化配置需要考虑碳排放的影响。

到目前为止，已有相关文献对区域多能源系统优化配置进行研究。例如，基于罚函数改进粒子群算法的风光储系统优化配置算法，以年平均发电成本为优化目标，以全年负载缺电率为约束条件，用于提高系统运行经济性，但是该算法复杂，实施起来较为困难，并且没有对系统的电压质量、网损以及碳排放成本等指标进行优化。又如，基于可拓距K-均值聚类和正弦微分进化算法，以系统收益和风电就地消纳率为优化目标，考虑源网荷协同优化和需求响应构建了多目标优化配置模型，但是该算法不仅复杂，实施起来较为困难，而且没有考虑系统电压以及碳收益。

因此，需要对现有的区域多能源系统优化配置方法进行改进，不仅算法简单且易实施，还考虑了电压质量、网损、运行成本和碳排放成本等因素的影响。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种区域多能源系统优化配置方法及系统，不仅算法简单且易实施，还考虑了电压质量、网损、运行成本和碳排放成本等因素的影响。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种区域多能源系统优化配置方法，所述方法包括以下步骤：

获取由风机、光伏、燃气轮机和火力发电机组所组成的区域多能源系统的拓扑结构，并确定该拓扑结构中的每一节点及对应的原始参数；

将所有节点的原始参数导入预先定义的目标优化模型中求最优解，以得到风机、光伏、燃气轮机和火力发电机组之中每一个优化求解后的并网节点位置和容量；其中，所述目标优化模型为以潮流方程约束、分布式电源出力约束、节点电压约束和线路电流约束为约束条件，以电压质量、网损、运行成本和碳排放成本的权重累加之和最小为优化目标构建的函数。

其中，若某一节点为风机，则该节点的原始参数包括当前风速、切入风速、额定风速、切出风速、额定输出功率、单位时间发电功率、功率运行因子、机端电压、电压幅值、电压相角、输出电流和碳排放强度；

若某一节点为光伏，则该节点的原始参数包括当前太阳辐射强度、额定太阳辐射强度、额定输出功率、单位时间发电功率、功率运行因子、光电转化率、机端电压、电压幅值、电压相角、输出电流和碳排放强度；