[发明专利]一种海岛微电网多源协调优化控制方法

说明书

本发明公开了一种海岛微电网多源协调优化控制方法，该方法包含以下步骤：（1）确定微电网网络拓扑结构，根据环境气象信息预测未来一天24小时每一刻钟96个时间段的光伏发电系统、风力发电系统、潮能发电系统输出功率情况，预测未来一天24小时每一刻钟96个时间段民用负荷和海水淡化负荷功率；（2）以系统运行的经济性和系统运行的可靠性为目标函数，建立优化调度模型；（3）利用改进粒子群算法对建立的优化模型以及约束条件进行求解。本发明能够充分考虑海岛可再生能源的运行特性，结合柴油发电系统、储能系统以及海水淡化可控负荷，实现微电网的协调控制，达到系统最优运行的目标，从而提高海岛微电网智能化运行水平。

技术领域

本发明涉及一种海岛微电网多源协调优化控制方法，属于可再生能源 综合利用和智能电网优化控制领域。

背景技术

社会经济发展对于能源的需求越来越大，越来越严重的环境污染使得 传统能源在应用过程中面临瓶颈，如何解决能源匮乏和环境污染是当今社 会面临的重要问题。海洋能源的开发对于海洋环境的保护，促进节能减排 也具有重要意义。

智能微电网是为了解决分布式发电系统并网接入而提出了一种新的电 网组织形式。微电网集分布式发电系统、储能系统和负荷于一体，通过自 身的控制实现孤岛运行和并网运行，并可在两种运行方式间平滑切换。微 电网是提高分布式发电系统利用效率的有效途径，避免了大量分布式发电 系统接入对电力系统的冲击，并能够提高电网的供电能力。海洋蕴含大量 的可开发的可再生能源，其中风能、太阳能、波浪能、潮流能、潮汐能等能源相对开发难度较低。目前基于上述能源的分布式发电系统不断涌现为 海岛智能微电网的应用提供了条件。

随着海岛智能微电网的建设，基于分布式发电系统运行特性的微电网 优化运行提上日程。当多种能源接入微电网时，需要对各种可再生能源根 据其运行特性进行综合调度。国内外学者在这方面进行了大量的研究，从 经济性、可靠性、环保性等不同角度对微电网多种能源进行协调控制，提 高微电网运行的可靠性和经济性，从而提高可再生能源分布式发电系统的 利用效率。

发明内容

本发明的目的是为了综合考虑各种可再生能源分布式发电系统的运行 特性，以光伏、潮流能、风能、柴油发电机和储能进行协调控制，提供一 种海岛微电网多源协调优化控制方法，能够为微电网的综合运行提供指导， 提高微电网运行的经济性和可靠性。

一种海岛微电网多源协调优化控制方法，微电网包括分布式发电系统、 负荷和储能系统，其中，所述分布式发电系统包括光伏发电系统、风力发 电系统、潮流能发电系统和柴油机发电系统，所述负荷包括民用负荷和海 水淡化负荷，微电网多源协调优化控制的具体步骤如下：

步骤1：确定微电网网络拓扑结构：根据环境气象信息预测未来一天 24小时每一刻钟96个时间段的风力发电系统、光伏发电系统和潮流能发电 系统的输出功率以及负荷功率；

步骤2：构建微电网优化调度模型：以系统运行的经济性和系统运行的 可靠性为目标函数，建立优化模型，结合储能电池运行特点，通过柴油发 电机以及海水淡化负荷来协调电源和负荷的匹配；

步骤3：利用改进粒子群算法对步骤2建立的微电网优化调度模型以及 约束条件进行求解，获得未来一天微电网运行控制策略，指导系统运行。

优选地，所述步骤1采用神经网络预测模型预测未来一天24小时每一 刻钟96个时间段的光伏发电系统、潮流能发电系统和风力发电系统的输出 功率以及负荷功率；其中，光伏发电系统的输出功率由公式(1)确定；潮 流能发电系统的输出功率由公式(2)确定，风力发电系统的输出功率由公 式(3)确定，负荷功率由神经网络预测模型确定；公式(1)、公式(2) 和公式(3)如下：