[发明专利]一种基于多目标蚁群算法的微电网负荷分配方法

说明书

本发明涉及一种基于多目标蚁群算法的微电网负荷分配方法，属于微电网负荷分配领域。本发明以包含不同类型的微电源在内的微电网为研究对象，提出了多目标运行模型，在满足系统运行约束条件的基础上，运用蚁群算法对所建模型进行求解。方法分为3步骤进行：首先构造出微电网中微电源的输出功率数学模型，再根据微电网负荷分配模型，列出目标函数，最终设计实现蚁群算法在微电网负荷分配的实现。本发明所建模型能够更好地解决微电网运行中不同量纲的多目标优化问题，而且机组在运行时要尽量使用高效低排放的机组，提高系统运行的环保性和经济效益。

技术领域

本发明涉及一种基于多目标蚁群算法的微电网负荷分配方法，属于微电网负荷分配领域。

背景技术

微电网是小型的配电系统,连接若干用户到若干分布式电源和储能系统,它既可以与大电网联网运行,也可以在大电网出现故障时与之断开单独运行。微电网因其环境友好、建设成本低等因素已经成为大电网的有益补充,得到越来越多的重视和研究。微电网作为分布式电源的有效接入方式，其优化运行能有效提高能源利用率，减少发电成本和污染物的排放，对微电网的经济、环保运行具有重要的意义。因此，研究微电网的优化运行具有重要的实用价值，同时对于微电网的多目标、多约束、多变量的研究也提出了新的挑战。

控制问题是微电网在实际运行中首先需要解决的技术问题。当微电网中的负荷或网络结构发生变化时,如何通过对微电网中各个分布式电源进行有效的协调控制,保证微电网在不同运行模式下都能满足负荷对电能质量的要求,是微电网能否可靠运行的关键。针对这一问题,国内外学者进行了广泛研究,提出了多种控制策略。另一方面,微电网的经济性是其吸引用户并能在电力系统中得以推广的关键所在。微电网的经济效益是多方面的,最重要的效益是能源的高效利用和环保以及个性化电能的安全、可靠、优质供应。相比于火力发电占主导的传统大电网,微电网中大量应用了可再生能源,其环保效益非常突出。现有技术中，微电网的负荷分配不均衡。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于多目标蚁群算法的微电网负荷分配方法，以光伏(PV)、风机(WT)和微型燃气机(MT)等的微电源组成的微电网为研究对象，提出了经济、环保的多目标运行模型，在满足系统运行约束条件的基础上，运用蚁群算法对所建模型进行求解，以验证该模型合理性、经济性，使微电网负荷分配均衡。

本发明采用的技术方案是：一种基于多目标蚁群算法的微电网负荷分配方法，具体步骤如下：

Step1：输入微电网中微电源的输入功率函数以及负荷，构造出微电网中微电源的输出功率数学模型；

Step2：利用各微电源在负荷分配功率上计算功率差，判断是否和大电网有交易，若存在为并网模型，若不存在为孤岛模型，然后分别在并网模型和孤岛模型中列出目标函数；

Step3：根据蚁群算法设计微电网负荷分配的实现。

具体地，所述Step1中，微电网一共包含了风力机组、光伏电池组和微型燃机轮3中类型的微电源，具体的所述的微电源的输出功率如下：

1)风力机组的输出功率P_w和实际风速V的函数关系为：

式中:V为实际风速；V_r为额定风速；V_in为切入风速；V_out为切出风速；P_r为风机的额定输出功率；

2)光伏电池组的功率输出表达式为