[发明专利]一种考虑全寿命周期成本的微网系统经济评估方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网系统规划设计技术领域，涉及微网系统经济评估方法，尤其是一种考虑全寿命周期成本的微网系统经济评估方法。

背景技术

随着能源危机的不断加剧，环境问题的日益突出，传统的能源形式已不能满足我国经济发展的需求。太阳能光伏发电、风力发电等新型能源形式得到了快速的发展，但在发展过程中同样存在着随机性、间歇性、可调度性低等问题，给电力系统的安全稳定性带来一系列的挑战。因此，在分布式能源应用中将多种能源形式看作一个整体，结合储能系统及能量管控系统形成微网，实现统一的能效管理。但在整个微网规划和运行过程中需要考虑初始投资成本、运维成本、回收成本等。如何考虑微网建设时的全寿命周期成本及其所能产生的经济效益，保证整个微网系统经济运行是有待解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及微电网分布式能源不确定性的储能系统容量配置方法，能够在合理配备不同储能形式的同时实现微网经济运行。

本发明解决其现实问题是采取以下技术方案实现的：

一种考虑全寿命周期成本的微网系统经济评估方法，包括以下步骤：

步骤1、建立整个微网系统的设备级成本模型；

步骤2、建立整个微网系统的能量级成本模型；

步骤3、建立整个微网系统全寿命周期经济收益数学模型；

步骤4、建立考虑全寿命周期成本的微网系统经济效益的评估模型；

步骤5、通过全局粒子群算法对考虑全寿命周期成本的微网系统进行经济效益评估，计算微网经济效益最大值。

而且，所述步骤1的具体步骤包括：

(1)建立整个微网系统的初始投资成本数学模型；

所述整个微网系统的初始投资成本数学模型为：

其中，C_0i为单个设备的初始投资成本；M_i为每种设备的数量；r为银行的利率；l为每种设备的使用年限；n为微电源等设备的种类；

(2)建立整个微网系统的维护及替换成本数学模型：

其中，f_{LCC_21}为周期内的维护及替换成本；C_wi为微网系统每年固定维修费用；m为维修后所剩余的设备年限；C_zi为设备的替换成本；y为设备使用的年限值；

(3)建立整个微网系统的运行成本数学模型：

其中，f_{LCC_22}为周期内的运行成本；t为微网运行所处于的时刻；T为微网运行周期；α_ti为为微网中各个分布式电源所处的状态，α_ti＝0代表停止运行，α_ti＝1代表运行；f(P_ti)为设备i输出功率P_ti过程中产生的费用；C_ri(P_ti)为设备i输出功率P_ti过程中所消耗燃料费用；j为某个污染源；k为污染源总数；δ_j污染治理单位价格；x(P_tj)为输出功率P_t所对应污染物量；C_t为t时刻与电网交换能量价格；P_t为t时刻交换的功率；

(4)建立整个微网系统设备的总回收成本数学模型；

所述步骤1的第(4)步的具体步骤包括：

①计算周期内的设备拆除费用为f_{LCC_31}

其中，C_ci为第i台设备折算的材料消耗费；C_yi为第i台设备折算的运输费；C_ri第i台设备折算的人工费；

②计算周期内的设备回收成本f_{LCC_32}

其中，u为微网中设备淘汰的个数；β为折算利率；T₀为设备的运行年限；C_0i为第i台设备的残值；C_ti为设备折旧对应费用；

③计算整个微网系统的设备的总回收成本f_{LCC_3}为

而且，所述步骤2的具体步骤包括：

(1)建立整个微网系统的分布式能源利用率全寿命周期折算成经济成本的数学模型：

所述步骤步骤2第(1)步的具体步骤包括：

①计算可再生能源利用率为：