[发明专利]一种基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法

说明书

一种基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法：针对包含风力发电、光伏发电、蓄电池、微燃机、燃料电池及柴油发电机的交直流混合微网，建立多目标、多约束、非线性的优化运行数学模型，目标函数考虑电网购电成本、微源燃料成本、环境效益成本、网损以及运行维护成本，且服从微网内部功率平衡、公共连接点传输容量、可控微源爬坡率、单位时间蓄电池充放电上下限、蓄电池荷电状态上下限、蓄电池前后时间段功率平衡及蓄电池荷电状态不变的约束条件；采用文化基因算法求解交直流混合微网数学模型；验证基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法的正确性和有效性。本发明能有效求解多目标、多约束的非线性优化目标函数，提高微网经济效益和环保效益。

技术领域

本发明涉及一种交直流混合微网优化运行方法。特别是涉及一种基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法。

背景技术

随着传统能源日益枯竭，风力发电、光伏发电等新的发电方式由于其良好的环境效益受到国内外学者的关注。微网是包含分布式能源、负荷、储能等器件的新型供电网络，由于其具备对新能源的及时消纳、实现各种形式的微源的互补利用等优点，已成为国内外关注的热点。目前，负荷种类越来越丰富，直流负荷的供电可靠性成为一大学术课题。

交直流混合微网融合了交流负荷和直流负荷，能够提高电能质量，适当减少电力电子器件的使用从而降低谐波污染。为了保证交直流混合微网的安全可靠运行，国内外相关学者正在大力开展对于交直流混合微网运行控制技术的开发和应用研究。交直流混合微网经济优化运行是其中的一个研究课题，随着微网结构复杂多样化，寻找优化性能更加良好的智能搜索算法是关键。

目前常用的智能算法寻优效果良好，但仍存在一些收敛速度慢或者达不到收敛精度要求等问题，因此需要尝试新的智能算法。智能算法中有一类进化类算法，类似于遗传算法、免疫算法等。这类算法基于进化论中“优胜劣汰”的法则，将父代中的优良基因遗传给下一代。有关学者将这一理论推广到文化的发展中，国外称之为“文化进化”。文化基因算法正是基于这种思想，算法迭代过程分为局部搜索和全局搜索，各自可以有一套单独的理论对个体进行筛选，从而从两个层面加速个体逼近最优值，提高算法收敛精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能有效求解多维、多目标、多约束及非线性的目标函数的基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法，包括如下步骤：

1)针对包含风力发电、光伏发电、蓄电池、微燃机、燃料电池及柴油发电机的交直流混合微网，建立多目标、多约束、非线性的优化运行数学模型，目标函数考虑电网购电成本、微源燃料成本、环境效益成本、网损以及运行维护成本，且服从微网内部功率平衡、公共连接点传输容量、可控微源爬坡率、单位时间蓄电池充放电上下限、蓄电池荷电状态上下限、蓄电池前后时间段功率平衡及蓄电池荷电状态不变的约束条件；

2)采用文化基因算法求解交直流混合微网数学模型；

3)验证基于文化基因算法的交直流混合微网优化运行方法的正确性和有效性。

步骤1)所述的目标函数F如下：

F＝F_Grid+F_ec+F_loss+F_om

F_Grid＝F_ACGrid+F_DCGrid

F_ec＝F_ACec+F_DCec

F_loss＝F_ACloss+F_DCloss