[发明专利]一种基于改进型引力搜索算法的独立微网系统容量规划方法

权利要求书

1.一种基于改进型引力搜索算法的独立微网系统容量规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，分别获取独立微网系统所在区域内的年负荷曲线，以及该区域内的年风速和年太阳光照强度曲线；

步骤2，分别获取微网系统中太阳能板、风力发电机、储能设备以及电转气设备的使用寿命、初始投资、年维护费用；之后计算微网系统的总年化成本；

步骤3，根据微网中各个设备的额定容量/功率、负荷需求和经济性建立改进引力搜索算法；

步骤4，根据步骤3建立的改进引力搜索算法进行微网系统容量规划寻优计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进型粒子群算法的混合储能系统容量规划方法，其特征在于，步骤2中，按照下式计算独立微网系统的总年化成本：

式(1)中，C_T为年投资费用；C_I为系统安装成本；CRF为资本回收系数；C_M为系统中风机、光伏面板、柴油发电机维护成本；C_REP为系统组件更换成本；C_FUEL为柴油发电机年燃料成本；ρ_d为柴油密度；λ_co2是柴油燃烧时的CO₂排放系数；λ_p2g为P2G制气吸收CO₂系数；C_E为年碳排放处理费用；k_e为碳排放处理系数；F(t)为每个时刻的耗油量；Q_p2g(t)为P2G制气所需要的CO₂；C_P为弃电惩罚成本，k_w为弃电惩罚系数；P_loss(t)为t时刻弃电量；C_Y为独立微网年总成本。

3.根据权利要求1所述的一种基于改进型引力搜索算法的独立微网系统容量规划方法，其特征在于，根据微网中各个设备的额定容量/功率、负荷需求和经济性建立改进引力搜索算法的具体方法是：

以电力负荷需求平衡、电力可靠性以及电气设备物理运行模型为约束条件、以经济性为目标函数，将约束条件和目标函数分别转化为引力搜索算法的粒子运动域范围和适应度函数。

4.根据权利要求3所述的一种基于改进型引力搜索算法的独立微网系统容量规划方法，其特征在于，约束条件的表达式如下式：

式(2)中，N_k代表微网第k种组件数量；W_b为微网电储能购买容量；P_k为第k种设备的输出功率；P_G(t)，P_L(t)，P_lack(t)分别为t时刻微网输出电功率，微网电力负荷以及此时的缺电量；式(3)中，P_LOES代表能源供应不足率，用于表征微网电力可靠性。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进型引力搜索算法的混合储能系统容量规划方法，其特征在于，步骤4中，根据步骤3建立的改进引力搜索算法进行微网系统容量规划寻优计算的具体方法是：

先通过随机产生粒子种群，分别得到每个粒子的微网设备规划方案，即粒子在引力搜索运动域内的六个运动维度的位置；

再计算每个粒子的规划方案是否满足运行约束条件，如满足，则计算出在该粒子的规划方案下的微网年总成本C_Y；

再通过改进的引力搜索迭代公式更新每个粒子的速度和位置直至迭代次数结束；

将微网年总成本C_Y最小时对应的风机、太阳能板、电储能、P2G、发电柴油机的容量设置为独立微网系统的最优容量配置。

6.根据权利要求5所述的一种基于改进型引力搜索算法的独立微网系统容量规划方法，其特征在于，粒子的速度和位置更新表达式如下所示：

式(4)中，t为迭代次数；ac_i(t)为第i个粒子的加速度；x_α(t)，x_β(t)，x_δ(t)分别为α，β和δ三个最优粒子的t时刻的位置。