[发明专利]冷热电联供型微电网多目标动态优化调度方法

说明书

本发明公开了一种冷热电联供型微电网多目标动态优化调度方法；本发明在优化过程中首先考虑可电平移负荷的特性，然后建立考虑源侧和储能系统可调度性，将三类可控单元中每时段的出力作为优化变量，以系统运行成本最低和污染物排放治理费用最少为优化调度目标，建立日前多目标优化调度问题的数学模型；采用“优秀粒子”指导的多目标粒子群优化算法对该优化问题进行求解，即利用单目标遗传算法分别找到系统运行成本最低和污染物排放治理费用最少的两个点，利用其作为“优秀粒子”去引导多目标粒子群算法的寻优方向；本发明提供了一种行之有效的多目标动态优化调度方法，对提高多能耦合系统能源的综合利用效率，推动可再生能源发展有一定的意义。

技术领域

本发明属于微电网技术领域，尤其是针对大型商业综合体的冷热电联供型 微电网系统，具体涉及一种协调调度“源-储-荷”的冷热电联供型微电网多目 标动态优化调度方法。

背景技术

冷热电联供型微电网结合了冷-热-电三联供系统和微电网系统两者的优 点，可将微电网中微型燃气轮机发电时产生的余热进行回收利用，并采用吸收 式制冷机进行制冷，从而实现冷热电三联供。冷热电联供型微电网可作为一个 小规模的冷热电联供低压供电网络，为住宅区、工业园区或商业区等供应电力 或冷热能量。其中，电负荷可由微型燃气轮机和大电网协调调度提供，而对于 冷/热负荷，一方面可由燃气轮机发电后排出的烟气余热驱动溴化锂吸收式冷 热水机组产生的冷/热量来保证，另一方面可通过空调的制冷、制热功能来满 足。从用户侧的能源供应来讲，无论是电负荷还是冷热负荷，冷热电联供型微 电网都能提供双重保障。

但由于冷热电联供型微电网存在冷、热、电等多种能量之间的平衡关系， 还需考虑系统的负荷需求、交互功率约束、燃料费用等约束条件。此外，随着 智能电网的发展与建设，负荷侧出现越来越多可参与系统调度的负荷类型，如 电动汽车、蓄热(冷)空调系统以及智能热水器，智能洗衣机等。这类负荷在 双向互动用电技术下可作为新的可调控或可平移负荷资源参与到冷热电联供 型微电网的调度中，从不同的时间尺度上为电力系统调控和运行提供技术支 持。因此，如何综合协调调度冷热电联供型微电网发电侧可控单元，储能系统 及负荷侧的可调度资源，在满足运行约束和设备特性约束的情况下，得到符合 不同调度目标要求的调度方案对推广冷热电联供型微电网的应用，提高能源的 利用率和降低环境污染有着举足轻重的意义。目前国内外对于冷热电联供型 微电网的优化研究主要集中在对发电侧“源”和储能(电、热/冷)侧可控单 元的调度，对负荷侧的可控性研究不够。即使有少量研究工作考虑了负荷可平 移特性对调度结果的影响，但是只给出了每个时段不同类负荷可平移进/出数 量，没给出负荷具体平移进/出的时段，从而限制了调度结果的可实现性。此 外，由于储能设备的运行特点，给优化问题引入了0-1变量和非线性耦合的约束，使得优化问题的求解变得更加复杂，寻找行之有效的优化方法是现阶段需 要解决的另一个问题。

发明内容

本发明针对大型商业综合体的冷热电联供微电网系统，充分利用发电侧、 储能和负荷侧的可控单元，以系统运行成本最低和污染物排放治理费用最少为 优化调度目标，优先消纳可再生能源，将微型燃气轮机、蓄电池、蓄热(冷) 槽三类可控单元中每时段的出力作为优化变量。为了降低优化问题的复杂度， 提高求解速度，采用分阶段的优化调度策略对其进行优化求解。即首先根据可 平移负荷的特性和数量，以优先消纳可再生能源为原则，利用粒子群优化算法 和“以商定量，以余定度”的策略可以确定可平移电负荷所能平移的数量以及 可平移进/出的时段。然后利用改进后的电负荷曲线，在满足系统运行以及模型约束的条件下，建立日前多目标优化调度的数学模型。为了有效的求解该多 变量混合整数非线性优化问题，提出了基于“优秀粒子”指导的多目标粒子群 优化算法对该优化调度模型进行求解。具体按照以下步骤实施：

步骤1、确定目标电负荷曲线，得到可平移电负荷所能平移的数量以及可 平移进/出的时段。