[发明专利]一种孤立微电网混合储能优化配置方法

摘要

本发明提供了一种孤立微电网混合储能优化配置方法，其对微电网电源负荷不平衡功率以及微电网中总负荷加以整体考虑，还综合考虑了系统中间歇性能源和负荷情况随时间波动的因素对微电网混合储能容量配置的影响，建立孤立微电网混合储能容量优化配置，采用遗传算法分别对电源负荷不平衡功率在不同拆分分解形式下对应的孤立微电网混合储能容量优化配置模型进行求解，择优确定更加符合实际的孤立微电网的混合储能最优配置方案，更好地满足实际孤立微电网的混合储能配置规划需求，从而帮助提高孤立微电网混合储能容量配置的利用率和使用寿命，提高运行经济性，降低孤立微电网系统的综合利用成本，能够广泛应用于微电网中混合储能的容量优化配置中。

主权项

一种孤立微电网混合储能优化配置方法，其特征在于，以孤立微电网为研究对象，并以系统储能投资运行成本、缺电损失费用以及弃风惩罚费用的总和最小为目标建立孤立微电网混合储能容量优化配置模型，采用遗传算法对所建立的孤立微电网混合储能容量优化配置模型进行求解，择优确定孤立微电网的混合储能优化配置方案；该方法具体包括如下步骤：(1)统计孤立微电网中的微型燃气轮机输出功耗的历史数据，以及风速及负荷的历史数据，根据微型燃气轮机输出功耗的历史数据确定微型燃气轮机输出功率P_t(t)，根据风速及负荷的历史数据计算确定风电机组输出功率P_w(t)，进而计算确定孤立微电网总输出功率P_total(t)：P_total(t)＝P_t(t)+P_w(t)；(2)定义微电网电源负荷不平衡功率P_im(t)为t时刻微电网中总负荷P_L(t)与电源总出力P_total(t)的差值，即：P_im(t)＝P_L(t)‑P_total(t)；(3)将微电网电源负荷不平衡功率P_im(t)视为一个采样点数为N的时域离散信号，求得微电网电源负荷不平衡功率P_im(t)的时域离散信号的展开表达式，进而求得微电网中总负荷P_L(t)的表达式P_L(t)＝P_t(t)+P_w(t)+P_im(t)；(4)计及微电网的总负荷P_L(t)，以系统储能投资运行成本、缺电损失费用以及弃风惩罚费用的总和最小为目标，建立孤立微电网混合储能容量优化配置模型；(5)确定分段点n的设定取值区间[n_min，n_max]∈(0，N/2)，其中n_min和n_max均为整数值，且令分段点n在设定取值区间[n_min,n_max]内取一个整数值，将微电网电源负荷不平衡功率P_im(t)的时域离散信号在第n个采样点位置处进行拆分，分解得到不平衡功率P_im(t)在当前分段点n取值下的低频部分P_{im_1}(t)和高频部分P_{im_2}(t)，且P_im(t)＝P_{im_n1}(t)+P_{im_n2}(t)；(6)根据微电网的总负荷P_L(t)中电源负荷不平衡功率P_im(t)在当前分段点n取值下的拆分分解形式，采用遗传算法对所建立的孤立微电网混合储能容量优化配置模型进行求解，确定孤立微电网在当前分段点n取值下的混合储能优化配置方案；(7)将分段点n在设定取值区间[n_min，n_max]内遍历取不同的整数值，针对分段点n能够在设定取值区间[n_min，n_max]内取得的每一个整数值，分别将微电网电源负荷不平衡功率P_im(t)的时域离散信号在第n个采样点位置处进行拆分后，重复步骤(6)，从而分别确定孤立微电网在每一个分段点n取值下的混合储能优化配置方案；然后，通过比较确定分段点n各不同取值下的混合储能优化配置方案中系统储能投资运行成本、缺电损失费用以及弃风惩罚费用的总和最小的一个方案，作为孤立微电网的混合储能最优配置方案，对微电网中的风电机组数量、蓄电池数量和微型燃气轮机数量进行配置。