[发明专利]一种风光储独立微电网优化配置方法

说明书

本发明公开了一种风光储独立微电网优化配置方法，包括：建立太阳能电池板输出功率分解式，风力涡轮机的输出功率分解式，储能系统充放电功率表达式；建立风光储独立微电网中可调度设备k的最优运行方案方程；设定设备连续运行限值条件；设定风光储独立微电网功率配置方程；根据风光储独立微电网功率配置方程，求解风光储独立微电网优化配置方案。本发明将DR规划应用于风光储微电网优化配置中，利用DR解决独立微电网中的能量生成问题。

技术领域

本发明涉及一种风光储独立微电网优化配置方法，该方法将需求侧响应(DR)规划应用于风光储微电网优化配置中，达到减少逆变器及储能设备数量的目的，对风光储独立微电网配置进行优化。

背景技术

风能和太阳能被认为是重要的可再生资源。这些资源产生的能量随时间而变化，通常不满足需求侧使用。这种不匹配的现象增加了离网系统的储能容量。另外，如果光伏(PV)系统或风力涡轮机(WT)分别独立使用，系统规模和投资成本将增加。混合使用这些能源可以提高系统的可靠性，并可以减少投资成本和微电网储能系统容量。

在风光储独立微电网并网系统中，经常需要利用需求侧响应(DR)来降低运营成本。DR是一种为了改变电力价格而改变消费模式或为了减少消费而改变消费成本的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风光储独立微电网优化配置方法，将DR规划应用于风光储微电网优化配置中，利用DR配置独立微电网所需能量，有效对微网规模进行优化，达到减少逆变器及储能设备数量的目的，实现风光储独立微电网优化配置。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种风光储独立微电网优化配置方法，包括以下步骤：

1)建立太阳能电池板输出功率分解式，风力涡轮机的输出功率分解式，储能系统充放电功率表达式；

2)为了获得风光储独立微电网最优配置方案，根据步骤1)太阳能电池板输出功率分解式，风力涡轮机的输出功率分解式，储能系统充放电功率表达式，建立风光储独立微电网中可调度设备k的最优运行方案方程；

3)为了能在连续时间间隔内可调度设备连续运行，在步骤2)风光储独立微电网中可调度设备k的最优运行方案方程中，设定设备连续运行限值条件；

4)根据总消耗功率应等于总发电功率，在每一个时间段内可调度负荷和不可调度负荷消耗的电能加上储能系统充电的电能等于光伏和风能提供的电能加上储能系统的放电电能，设定风光储独立微电网功率配置方程；

5)根据步骤4)风光储独立微电网功率配置方程，求解风光储独立微电网优化配置方案。

本发明进一步的改进在于，步骤1)的具体实现方法为：建立太阳能电池板输出功率分解式，太阳能电池板的输出直流功率取决于太阳光辐射强度、吸收容量、面板面积和电池温度，太阳能电池板输出功率分解式为：

其中：G_t(t)(W/m²)是垂直于阵列表面的辐射入射功率，P_pv-rated是面板在标准测试STC条件下的额定功率，η_pv是太阳能电池板功率折减系数，T_C,STC是电池在STC下的温度，β_T是光伏温度系数，T_C是运行时的电池温度，表示为：

其中：NOCT是正常运行电池温度，T_amb是环境温度；

风力涡轮机的输出功率是在风机在轮毂高度下风速的函数，风力涡轮机的输出功率分解式为：

其中：v(m/s)、v_r、v_cut-in,和v_cut-out分别是风力机轮毂高度、额定转速、切入速度和截止转速，P_r代表额定转速下的输出功率；