[发明专利]微电网的优化配置方法

说明书

一种微电网的优化配置方法，分别建立包括风力发电单元、光能发电单元、水力发电单元、蓄电池单元和柴油机发电单元的出力模型和负荷模型，再将上述所有的模型建立微电网结构模型；按水力发电单元的季节出力特性和市场的分时电价机制，先计算负荷响应后的微电网系统功率缺额，再将一年分为四个时段，然后根据功率缺额的大小，分别实施对应的能量调节策略来调节微电网系统中的功率缺额，得出符合各自出力特性的微源出力；建立微电网容量优化配置的目标函数和约束条件，各个微源出力,求解微电网系统总成本最小的微源配置方案。解决了微电网中水电利用率不高、微电网发电成本高且环保性不好的问题。

技术领域

本发明属于智能电网领域，特别涉及一种微电网的优化配置方法。

背景技术

近年我国部分偏远乡镇在国家政策的扶持下依托自身地理资源条件，采用风、光、小水电等来解决缺电困境(小水电指的是装机容量25000kW及以下的水电站)。但由于新能源的随机性、间歇性，在边远地区建设新能源供电系统，存在系统自我调节能力不足、供电能力差的问题。而解决这一问题主要依赖非绿色电源的配备和电网的支撑，由于非绿色电源的环保问题及边远地区电网可获得性差的问题，导致系统方案的综合效益不好、可行性差。

目前我国对含小水电的新能源微电网研究主要集中在充分利用含径流式小水电的多种新能源互补特性方面，而很少综合考虑可调节式小水电在微电网容量优化配置中的影响，解决水电利用率不高、微电网发电成本高且环保性不好的问题。

发明内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本发明所提供的微电网的优化配置方法，通过建立微电网结构模型，制定了一年里四个不同时段的能量调节策略，优化了微源出力，求解出了微电网系统总成本最小的微源配置方案。

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案来实现：

一种微电网的优化配置方法，包括以下步骤：

步骤1：分别建立包括风力发电单元、光能发电单元、水力发电单元、蓄电池单元和柴油机发电单元的出力模型和负荷模型，再将上述所有的模型建立成微电网结构模型；

步骤2：按水力发电单元的季节出力特性和市场的分时电价机制，先计算负荷响应后的微电网系统功率缺额，再将一年分为四个时段，然后根据功率缺额的大小，分别实施对应的能量调节策略来调节微电网系统中的功率缺额，得出符合各自出力特性的微源出力；

步骤3：建立微电网容量优化配置的目标函数和约束条件，根据步骤2中得到的各个微源出力,求解微电网系统总成本最小的微源配置方案。

优选的方案中，所述的建立风力发电单元出力模型的函数表达式为：

式中：P_w、P_r分别表示风力发电机组的输出功率和额定输出功率；V_r、V_ci、V_co分别是风机的额定风速、切入风速、切出风速。

优选的方案中，所述的建立光能发电单元出力模型的函数表达式为：

T＝T_α+θ_G[1+θ_T(1-θ_Wv)]A

式中：P_PV为光伏电池输出功率，P_PV.R为额定功率；f_pv为光伏系统功率降额因数；A为光伏电池表面上的实际辐射强度；As为标准测试下的辐照度；α_p为功率温度系数；T_STC是标准测试下的光伏系统温度；T为光伏电池实际温度；T_α为环境温度；θ_G为光伏板的温度系数；θ_T为环境温度系数；θ_W为风速的降温系数。