[发明专利]一种混合能源热电联产经济性优化管理方法

说明书

本发明公开了一种混合能源热电联产经济性优化管理方法，管理方法包括如下步骤：(1)获取微电网中各微电网的发电状态信息、依赖的环境信息；(2)建立微电网最小费用模型的目标函数；(3)采用NSGA‑Ⅱ多目标优化算法，通过立微电网中各负荷和各微源的状态信息对多目标经济调度模型进行优化分析计算，获得各微源的最优有功功率、获取各微源的最优占比。本发明能偶对能源微网中各组分最优经济组成，帮助降低微电网系统建设成本、运营成本，并且在满足用户用电负荷、用热负荷的前提下，优化能源管理，达到最小成本目标控制。

技术领域

本发明涉及能源微网技术领域，具体涉及一种光伏与燃气轮机组成的混合能源热电联产经济性优化管理方法。

背景技术

微电网(Micro-Grid，MG)是由分布式发电(DistributedGeneration，DG)、负荷、储能装置及控制装置构成的一个单一可控的独立发电系统。微电网可包含多种微电源，如燃料电池、可再生能源发电、燃气内燃机、光伏发电和微型燃气轮机冷热电三联供等多种发电形式，以及布置蓄能和储热(冷)装置等，其中各微电源的发电特性各异，且有些微电源的发电特性存在互补的优势。通过先进的控制策略和控制手段，可保证新能源微网内高可靠的能源供给，可实现两种运行模式的无缝切换。独立型微网不和常规电网相连接，利用自身的分布式能源满足微网内负荷的需求。当网内存在可再生分布式能源时，常常需要配置储能系统以保持能源与负荷间的功率平衡，适合在海岛、边远地区等地为用户供能。

但微电网需要良好的规划以避免产生不可预期的问题。这是由于目前微网建设成本高、国内运行实例少，维护费用不明确，并且冷热电联供型微电网的规划和运行是一个复杂多变量、多约束和强稱合的非线性优化问题。良好的规划管理应达到微电网能源梯级利用、降低污染物排放、增强供能系统经济效益等目标。

目前研究多集中于单光伏发电与热电联产的运行管理研究，较少考虑光伏发电与热电联供结合的研究。对于多种形式的混合能源微网，较少研究各组分装机比例对项目投资，运行费用的影响。研究多种能源结合的能源微网优化管理，可实现分布式电源组成的微网以更为经济、灵活、环保的方式运行。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种混合能源热电联产经济性优化管理方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种混合能源热电联产经济性优化管理方法，管理方法包括如下步骤：

(1)获取微电网中各微电网的发电状态信息、依赖的环境信息；

(2)建立微电网最小费用模型的目标函数，并设定不同的约束条件，适应不同的运行模式；

(3)采用NSGA-Ⅱ多目标优化算法，通过立微电网中各负荷和各微源的状态信息对多目标经济调度模型进行优化分析计算，获得各微源的最优有功功率、获取各微源的最优占比。

在本发明的一个优选实施例中，发电状态信息、依赖的环境信息为电站当地气象历史数据、气象预测数据、当地燃气原料气价格和电站设计用电负荷、设计用热负荷。

在本发明的一个优选实施例中，目标函数为：

minF＝f₁+f₂。

在本发明的一个优选实施例中，考虑了燃气轮机燃料费用、光伏组件安装费用、储热与储电装置的运行费用和与大电网交互的费用，兼顾了热/电储存及释放、并离网的电站运行模式，将式中f₁为微网安装及运营成本函数，f₂为微网配售电经济函数为

式中，C_inf为微网各能源组成安装成本；C_fuel为燃气轮机消耗的原料气费用；C_grid为能源微网与外电网交互的费用。