[发明专利]一种含间歇性能源独立微电网的动态经济调度优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及微电网运行控制技术，更具体地说，涉及一种含间歇性能源独立微电网的动态经济调度优化方法。

背景技术

含间歇性能源独立微电网通常是指与大电网隔离，由系统内的风力发电机组、内燃机等分布式电源向系统所辖负荷独立供电的小型电力系统，它已成为解决或改善偏远地区、海岛等分散电力需求的一种重要方法和有效途径，如希腊Kythnos岛的风光柴蓄微电网和珠海东澳岛的风柴蓄微电网。为了应对风电等高渗透率间歇性电源固有的随机性和间歇性出力对系统带来的影响，可以为系统配置一定容量的柴油发电机组；蓄电池储能系统虽然也具有特殊的能量双向流动和削峰填谷等优势，但蓄电池储能系统的经济成本较高，导致其装机容量相对较小。

独立微电网的经济运行优化是在确保系统稳定可靠运行的基础上实现运行总成本最小化的一项关键技术。由于各分布式电源和储能装置的种类多样、控制方式各异、运行状态及运行成本各不相同，含间歇性能源独立微电网的经济运行优化是一个高维的、非线性的、多约束和多时间尺度的动态优化问题。目前，针对含间歇性能源独立微电网经济调度问题的研究相对较少。

经对现有技术的文献检索发现，集中控制式微电网系统的稳态建模与运行优化(丁明,张颖媛,茆美琴等.集中控制式微电网系统的稳态建模与运行优化[J].电力系统自动化,2009,33(24):78-82.)提出了运行和折旧成本最低、环境和综合效益最高4种优化目标函数，属于静态调度，没有考虑各个时间段之间的相互影响。考虑储能系统特性的独立微电网系统经济运行优化(陈健,王成山,赵波等.考虑储能系统特性的独立微电网系统经济运行优化[J].电力系统自动化,2012,36(20):25-31.)针对风光柴蓄独立微电网，建立计及设备损坏成本、维护成本、燃料成本和环境成本的微电网经济运行优化模型，满足系统功率平衡、机组出力限制的约束条件，但没有考虑系统可调容量、爬坡率等约束条件。中国发明专利(申请号：201410250953.3)提出一种独立微电网系统双层经济调度优化方法，分为可控型微电源启停计划制定和微电网实时优化调度两层，以发电成本最小和环境成本最小为优化目标，引入模糊隶属度变量，将模糊的多目标优化问题转化为非线性的单目标优化问题，算法较为复杂。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的在于：提供一种含间歇性能源独立微电网的动态经济调度优化方法，综合考虑了经济调度模型和动态调度策略，确保优化目标为在系统稳定可靠运行基础上的总运行成本最小化。

为了实现上述目的，本发明提供了一种含间歇性能源独立微电网的动态经济调度优化方法，它包括如下步骤：

(1)从微电网系统获取t时间段风力发电机组或柴油发电机组的实际出力P^t_DG和蓄电池储能系统的剩余容量SOC^t_BT，在考虑功率平衡约束条件、系统备用约束条件、机组出力约束条件和机组最短启停时间约束条件的前提下计算分析t时间段内各微电源和储能系统的综合成本[u1]；

(2)判断柴油发电机组的最小经济输出功率P_DS-OE,min是否大于或等于系统净负荷P_net-L(t)；

(3)若柴油发电机组的最小经济输出功率P_DS-OE,min大于或等于系统净负荷P_net-L(t)，则判断蓄电池储能系统的剩余容量SOC^t_BT是否大于或等于蓄电池储能系统的最大容量SOC_max？；若蓄电池储能系统的剩余容量SOC^t_BT小于蓄电池储能系统的最大容量SOC_max，则通过充电吸收多发的风电且止于蓄电池储能系统的最大容量SOC_max，否则切除部分发电机组来维持系统功率平衡；