[发明专利]基于多微网并网场景下的计及运行策略的微电网外特性求解方法

说明书

本发明公开了基于多微网并网场景下的一种计及微电网运行策略的外特性求解方法。包括：根据微电网负荷特性、容量规模以及应用场合的不同，建立典型微电网负荷特性与电源配比模型；基于各电源自身约束条件，以日运行收益最大为目标函数建立计及微电网运行策略的电源出力优化模型；提出单断面微电网运行策略模型，并基于单断面微电网运行策略求解外特性；该微电网运行策略下，基于序贯蒙特卡罗模拟法提出微电网运行可靠性的计算方法。本发明所提出的方法能够有效提高可靠性计算的收敛速度，并且在多微网接入配电网的场景中降低了配电网规划、无功优化等方面研究的复杂程度。

技术领域

本发明属于微电网运行仿真与控制策略领域，尤其涉及基于多微电网并网环境下微电网外负荷特性的求解。

背景技术

近年来，国内外针对微电网建模、运行及市场环境下配电系统的规划等方面开展了广泛的研究，欧盟、美国、日本等均开展了微电网试验示范工程研究，以进行概念验证、控制方案测试及运行特性研究。国外微电网的研究主要围绕可靠性、可接入性、灵活性3个方面，探讨系统的智能化、能量利用的多元化、电力供给的个性化等关键技术。微电网在我国也处于实验、示范阶段，目前国内已开展微电网试点工程十余个，形成了丰富的研究成果及实践经验。

但考虑我国电力体制特性，尤其是电力综改区面临的具体问题，微电网研究还存在以下技术问题：一是现今微电网研究中多针对微电网内部运行、控制和优化等问题，对电力市场和技术交互变化对配电网影响及其机理研究较少；二是在针对含微电网的配电网分析中，多将微电网作为配电网的一部分，忽略了微电网自身的运行特征，同时增加了配电网分析的复杂程度。因此，将微电网等效为一个接入配电网的节点，利用微电网外特性进行多微电网并网环境下各微电网的并网特性分析是非常有实用价值的。

发明内容

本发明的目的在于，在多微电网并网环境下，将微电网等效为一个接入配电网的节点，并提供一种以微电网为独立利益体的微电网外特性求解方法，用 于多微电网并网环境下各微电网的并网负荷特性分析。降低多微电网并网环境下的配电网可靠性分析、电压控制、电网规划等方面研究的复杂程度。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是一种多微网并网场景下的计及微电网运行策略的外特性求解方法，其特征在于根据微电网负荷特性、容量规模以及应用场合的不同，建立三种典型微电网模型；基于各电源自身约束条件，以日运行收益最大为目标函数建立计及微电网运行策略的电源出力优化模型；基于电源优化出力模型建立单断面微电网运行策略模型，并基于单断面微电网运行策略求解外特性；在该微电网运行策略下，基于序贯蒙特卡罗模拟法提出微电网运行可靠性的计算方法。

其中，所述典型微电网模型分为居民型、商业型以及工业型微电网，其负荷典型微电网负荷特性与电源配比模型为：

(1)居民型微电网

居民型微电网用户的特点是早出晚归，白天处于负荷低谷、夜间处于用电高峰。居民型微电网的负荷容量较低，一般只含有一种类型的分布式电源(如光伏发电系统)与储能系统。

(2)商业型微电网

商业型微电网，其用电主要集中在上午和下午上班时间两个高峰时段，而中午12:00～14:00之间为休息时间，负荷有所降低，有明显的日峰夜谷的特点。商业型微电网通常含有光伏电池、储能系统以及燃气轮机冷热电联产机组。

(3)工业型微电网

工业型微电网，其用电主要集中在上午和下午上班时间两个高峰时段，工业型微电网的负荷容量大，相应的分布式能源与储能的容量配置也最大，同时存在一定容量的燃气轮机冷热电联产机组，此外还通常配备一定的柴油发电机做备用电源，电网故障情况下，可用作关键负荷的应急供电，以提高供电可靠性。

所述计及微电网运行策略的电源出力优化模型即是微电网以自身利润最大化为目标综合考虑各种电源约束进行电源控制，安排电源有序发电：