[发明专利]一种适用于极地气候下的多源微电网容量优化配置方法

权利要求书

1.一种适用于极地气候下的多源微电网容量优化配置方法，其特征在于，该配置方法包括以下步骤：

步骤1：输入风光柴氢储各机组参数数据以及极地负荷数据；

步骤2：建立极昼极夜情况下多源微电网风光柴氢储各机组数学模型确定机组容量；

步骤3：基于配置成本最小、碳排量最小和维持储能平衡目标建立多源微电网容量优化配置模型；

步骤4：通过改进粒子群优化算法对模型进行求解并获得最优的容量配置，

其中，所述的步骤2中的多源微电网风光柴氢储各机组数学模型包括风力发电数学模型、非极夜情况下光伏发电数学模型、锂电池充放电数学模型以及柴油机、电解槽、储氢罐和燃料电池模型，其中，所述的锂电池充放电数学模型，其数学描述公式包括：

U_bar＝U_t-RI

非极夜情况下：

极夜情况下：

式中，U_bat为锂电池工作电压，U_t为锂电池开路电压，R为内阻，I为充放电电流，R_chg和R_dis分别为充放电电阻，S_oc为锂电池荷电状态值，S_oc0为上一时刻的荷电状态值，η为充放电效率，P_bat为单位锂电池功率，Y_bat为锂电池容量，h表示小时，P_w为风机功率,P_pv为非极夜情况下光伏发电功率，P_DSG为单位柴油机输出功率，Y_DSG为柴油机容量，P_Load为负载功率，Y_pv为光伏发电容量，Y_w为风机发电容量，

所述的风力发电数学模型，其数学描述公式为：

式中，P_r为额定功率，V(t)为t时刻的风速，V_i为切入风速，V_o为切除风速，P_w为风机功率；

所述的非极夜情况下光伏发电数学模型，其数学描述公式为：

式中，P_pv为非极夜情况下光伏发电功率，L_ref为标准情况下的光伏辐射强度，△T为光伏发电的时间变化量，△L为光伏辐射强度变化量，I_m和U_m分别为非极夜情况下光伏发电的电流和电压，L为光伏辐射强度，e为自然对数，

所述的柴油机模型，其数学描述公式为：

F_DSG＝nP_DSG

式中，柴油机耗油量与输出功率有关，F_DSG为单台柴油机耗油量，n为转换系数，P_DSG为单位柴油机输出功率；

所述的电解槽模型，其数学描述公式包括：

非极夜情况下对应为：

极夜情况下对应为：

式中，Y_e为电解槽容量，P_e为单位电解槽功率，Y_DSG为柴油机容量，Y_w为风机发电容量，Y_pv为光伏发电容量，P_Load为负载功率，

所述的储氢罐模型，其数学描述公式包括：

非极夜情况下对应为：

极夜情况下对应为：

式中，P_Ne为电解槽的额定功率，C_r为单位氢储罐功率，α为氢储罐的压缩率，Q_h为单位储氢罐中氢气能量，Y_h为储氢罐容量，t为运行时间，间隔1小时，一年总共8760小时，即t＝1,2…8760；

所述的燃料电池模型，其数学描述公式包括：

非极夜情况下对应为：

极夜情况下对应为：

式中，P_fc为单位燃料电池功率，Y_fc为燃料电池总容量。