[发明专利]一种改进量子粒子群的VPP中储能系统优化配置方法

权利要求书

1.一种改进量子粒子群的VPP中储能系统优化配置方法，其特征在于：包括如下步骤：

利用改进量子粒子群算法对虚拟电厂净收益最大的目标函数进行求解，得到n时段光伏出力功率、n时段燃气轮机出力、n时段储能系统放电功率；

当光伏出力满足负荷的前提下，控制光伏向储能系统进行充电；当光伏出力不能满足负荷需求时，控制储能系统向负荷供电；

在保障分布式光伏发出电量优先消纳前提下，当t时刻处于峰时段时，在满足负荷需求的前提下，控制虚拟电厂向电网售电；当t时刻处于谷时段时，控制虚拟电厂从电网购电，供给负荷并与储能系统进行交互；当t时刻处于平时段时，考虑虚拟电厂中燃气轮机出力成本与该时刻电网电价进行比对，当电网电价大于燃气轮机出力成本时，控制虚拟电厂不与电网进行电量交互，当电网电价小于燃气轮机出力成本时，控制虚拟电厂向电网买电。

2.根据权利要求1所述的一种改进量子粒子群的VPP中储能系统优化配置方法，其特征在于：所述虚拟电厂净收益最大的目标函数计算公式如下：

max I_n＝P_n-C_n

其中，n表示时间序列，以15min为一个时间段，n＝1,2,…,96；I_n表示n时段VPP净收益；P_n表示n时段VPP收益；C_n表示n时段VPP总成本；表示n时段光伏出力功率；表示n时段燃气轮机出力；表示n时段钛酸锂电池放电功率；表示n时段全钒液流电池放电功率；表示n时段超级电容器放电功率；表示n时段电网向虚拟电厂出力功率；表示n时段钛酸锂电池充电功率；表示n时段全钒液流电池充电功率；表示n时段超级电容器充电功率；表示n时段虚拟电厂向电网出力功率；分别表示n时段虚拟电厂运行管理成本、n时段虚拟电厂能耗成本、n时段虚拟电厂惩罚成本；分别表示光伏运行管理成本系数、燃气轮机运行管理成本系数、储能系统运行管理成本系数；P_GT表示燃气轮机单位发电燃料成本；D_n、分别表示n时段虚拟电厂申报计划出力、n时段的购电电价、n时段的售电电价。

3.根据权利要求1所述的一种改进量子粒子群的VPP中储能系统优化配置方法，其特征在于：所述虚拟电厂净收益最大的目标函数的约束条件如下：

功率平衡约束：

其中，Δ表示n时段的VPP次日预测出力与实际出力的偏差；

燃气轮机功率约束：

其中，分别为燃气轮机正常工作状态下的功率上下限；

燃气轮机爬坡速率约束：

式中，分别为燃气轮机机组向上和向下爬坡速率；

储能电池电量约束：

式中，为n时段钛酸锂电池的电量，η_c1、η_d1分别为钛酸锂电池的充、放电效率；为n时段全钒液流电池的电量，η_c2、η_d2分别为全钒液流电池的充、放电效率；为n时段超级电容器的电量，η_c3、η_d3分别为超级电容器的充、放电效率；

储能系统充放电约束：

式中：分别为钛酸锂电池容量的上下限；分别为全钒液流电池容量的上下限；分别为超级电容器容量的上下限；分别为钛酸锂电池充电功率的上下限；分别为全钒液流电池充电功率的上下限；分别为超级电容器充电功率的上下限；分别为钛酸锂电池放电功率的上下限；分别为全钒液流电池放电功率的上下限；分别为超级电容器放电功率的上下限；分别表示钛酸锂电池、全钒液流电池以及超级电容器充放电的状态变量，取值0或1。

4.根据权利要求1所述的一种改进量子粒子群的VPP中储能系统优化配置方法，其特征在于：所述光伏向储能系统进行充电具体步骤如下：

将光伏出力输出信号进行快速傅里叶变换与逆变换，将输出信号分为高频、中频、低频信号；

由超级电容器消纳高频部分，钛酸锂电池消纳中频部分，全钒液流电池消纳低频部分。