[发明专利]基于多目标调度模型的并网运行方式下微网能量控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力系统经济运行及能量调控技术，尤其是涉及一种基于多目标调度模型的并网运行方式下微网能量控制方法。

背景技术

随着人们节能环保意识的逐渐增强，分布式发电得到了越来越多的重视与运用，而对于由小容量分布式电源构成的微网研究尤为令人关注。微网将各种分布式电源、负荷、储能单元及控制装置等结合在一起，形成一个单一可控的单元，向用户同时提供电能和热能，实现热电联产(combined heat and power，CHP)。微网已经成为智能电网中管理分布式能源的一种有效技术手段，针对微网的运行控制等方面已开展了广泛研究。

微网的经济运行与优化调度一直是国内外研究的热点。目前，国内外对微网经济运行的研究主要将发电成本最小、环境影响费用最低等多个目标简化成单目标进行优化。但多个目标之间往往存在冲突，这样会造成某些目标的优化结果不能尽如人意，有些学者提出了相应的方法，较好地解决了多目标问题的转化。国内学者雷金勇、甘德强等建立了考虑经济性、环保性和可靠性的多目标能量优化模型，采用二元对比定权法来确定权系数，应用线性加权求和法将多目标优化问题转换为单目标优化问题(分布式发电供能系统能量优化及节能减排效益分析，电力系统自动化，2009，33(23)：29-36)；文献“Online Management of MicroGrid with Battery Storage Using Multiobjective Optimization”(Faisal A.Mohamed，Heikki N.Koivo.POWERENG，Setubal，Portugal，2007：231-236)建立了同时考虑运行维护成本最低与环境污染最小的微网多目标优化模型，应用线性加权求和法将多目标问题转换为单目标问题，并讨论了不同权重系数对优化结果的影响；文献“含分布式发电的微电网能量管理多目标优化”(王新刚，艾芊，徐伟华等.电力系统保护与控制，2009，37(20)：79-83)在详细分析了分布式电源特性和优化目标数学模型的基础上，针对微网中分布式电源出力的优化管理，提出了一种基于小生境进化的多目标免疫算法来优化各微源出力。但是，这些研究所采用的网架较简单，一般只考虑系统的有功平衡，较少考虑无功的影响；也并未考虑同时优化调度微源的有功和无功出力，另一方面，相应的约束条件过于简化，对微网联络线交换功率、旋转备用、储能元件充放电等指标与约束条件很少考虑。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种控制精度高、保证微网经济运行的基于多目标调度模型的并网运行方式下微网能量控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于多目标调度模型的并网运行方式下微网能量控制方法，所述的微网包括多个微源和负荷，各微源和负荷通过联络线连接，所述的负荷包括电负荷和热负荷，所述的方法具体包括以下步骤：

1)处理器获取微网中各微源和联络线的信息，以发电成本和环境成本最小为目标建立多目标经济调度模型；

2)建立隶属度函数，对多目标经济调度模型进行模糊化，获得非线性单目标微网经济调度模型；

3)采用改进型遗传算法对非线性单目标微网经济调度模型进行优化求解，获得各微源和联络线的最优有功和无功功率数据，并将该数据传输给微网功率控制器；

4)微网功率控制器根据接收到的最优有功和无功功率数据控制各微源和联络线的有功和无功功率输出。

所述的微源包括光伏、风机、微型燃气轮机、燃料电池和蓄电池。

所述的多目标经济调度模型包括目标函数和约束条件，所述的目标函数F(t)为一天内的发电成本F₁(t)最小，同时污染物对环境影响的环境成本F₂(t)最低，具体为：

minF(t)＝{F₁(t)，F₂(t)}t＝1，2...24    (1)

F₁(t)＝C_f(t)+C_DP(t)+C_OM(t)+C_grid(t)-C_sh(t)    (2)

F₂(t)＝C_e(t)    (3)

式中：