[发明专利]一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法

权利要求书

1.一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统，其特征在于：包括风力发电机组、光伏电池阵列和多级水轮机组，所述的风力发电机组、光伏电池阵列和多级水轮机组的电力输出到输配电网络，园区通过双循环水路系统构建二机式不可逆机组，建多轮机组储能系统，基于楼宇的抽水蓄能装置，外部水网通过升压泵进入水箱，使用后被收集并经水轮机发电后流入中水处理站，处理完成后的中水进入中水箱，多级水轮机组发电通过水网中的水箱蓄水后的水势发电，水箱通过水泵蓄水，水泵通过输配电网络供电，各发电设备、输配电网络、水网系统和水泵均与综合能源调度系统连接，通过综合能源调度系统采集气象环境信息、机组运行特征量信息、水网管道分配信息、输配电网络运行特征量信息，并对水泵负荷和输配电网络的电力负荷进行调度分配。

2.采用权利要求1所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于包括以下步骤：

1)系统获取园区内风速V和光照强度G的指标数据；

2)计算出风力发电机组发电Pwt和光伏电池阵列发电Ppv的新能源出力；

3)获取用户负荷Ppl和实时电价；

4)利用引入了折算函数F(x)的改进型PSO粒子群算法获得局部最优解集合；

5)比较局部最优解集合获得全局最优解并作为最优化方案输出；

6)根据方案控制水泵、阀门和园区配电装置，完成微网调度。

3.根据权利要求2所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于：步骤4)包括以下步骤：

401)对系统功率进行平衡约束，对机组出力界限进行约束，对设备容量进行约束，对系统功率交换进行约束，生成约束域并作为算法解集；

402)在约束域随机生成若干粒子，然后执行步骤403)和404)；

403)随机生成粒子位置Pid，包括水轮机出力Php、外部电网Ppg和水泵储能Pwtp三个子集；

404)随机生成方向矢量Pgd；

405)更新每个粒子的位置；

406)代入目标优化模型，求出经济效益Fac和环境效益Fen并记录本轮最优解；

407)判断迭代次数是否到达设定值，若否，则执行步骤408)，若是，则获得局部最优解集合；

408)适应度评估，根据折算函数F(x)和本轮最优解更新每个例子的Pgd，然后返回步骤405)。

4.根据权利要求2所述的一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，其特征在于：步骤2)中，风力发电机组发电P_wt的风能捕获出力模型如下：

上式中：

ρ_a——空气密度，取1.25kg/m³；

R——风机叶片半径；

V——注入风轮机的风速；

C_P——风能利用系数；

光伏电池阵列发电Ppv的新能源出力模型如下：

上式中:

G——光照强度，W/m²；

T——光伏电池的温度，℃；

P_PV——光伏电池输出功率；

G_STC——标准情况下的光照强度；

P_m——标准条件下的最大输出功率；

T_R——参考温度，℃；

K——功率温度系数；

对于水轮机发电过程，其单机出力函数和表示为：

P_Wa＝η_slρgH_iQ_ht

上式中：

η_sl——水轮发电机组的效率；

H_i——水轮机水头；

Q_ht——进入水轮机水的流量。