[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

说明书

本发明公开了一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法，涉及电力能源系统领域。传统的园区微网环境下的储能一般都采用太阳能发电装置和蓄电池的组成形式，电力输入微网，多余电量通过蓄电池储能，但蓄电池部署成本高，处理风险高，环境危害大，太阳能发电受限于日照，风能发电同样受限于自然条件，发电稳定性不足，不能很好地实现平稳的能源调度输出。本发明的微网系统包括风力发电机组、光伏电池阵列、多级水轮机组和楼宇的抽水蓄能装置，系统调度采用引入了折算函数F(x)的改进型PSO粒子群算法，并代入目标优化模型获得最优解。可起到避谷调峰、平衡功率、缓解冲击性负荷的作用，实现水力蓄能和电力的平稳调度输出。

技术领域

本发明涉及电力能源系统领域，尤其涉及一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法。

背景技术

目前，在新能源的利用方式中，互补性分布式微网的作用日益凸显，但是高企的蓄能成本一直是制约微网消纳新能源的主要制约。

国家发展改革委和国家能源局发布的《关于加快推动新型储能发展的指导意见》，明确提出加快储能转型，探索多元储能模式，为储能侧创造空间；国家发展改革委发布的《关于进一步完善抽水蓄能价格形成机制的意见》，明确坚持并优化抽水蓄能两部制电价政策，强化抽水蓄能建设运行管理，释放了强烈信号。

传统的园区微网环境下的储能一般都采用太阳能发电装置和蓄电池的组成形式，电力输入微网，多余电量通过蓄电池储能，但蓄电池部署成本高，处理风险高，环境危害大，太阳能发电受限于日照限制，容易出现储能不足，也有采用风能发电，同样受限于自然条件，发电稳定性不足，不能很好地实现平稳的能源调度输出。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统及其调度方法，以实现平稳地电能调度输出为目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统，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。通过基于楼宇的抽水蓄能装置，结合太阳能和风能，再通过通过综合能源调度系统的调度，可起到园区微网环境的避谷调峰、平衡功率、缓解冲击性负荷的作用，实现水力蓄能和电力的平稳调度输出，实现较好的经济效益和环境效益。

一种园区风光水网蓄能综合能源微网系统的调度方法，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。可方便实现调度优化，实现更加稳定可靠的电力输出，具有较好的经济效益。

作为优选技术手段：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；