[发明专利]基于发电机组费用曲线线性化方法的微网优化调度

说明书

本发明提出了基于发电机组费用曲线线性化方法的微网优化调度，在传统的模型的基础上进行优化，合理规划热电联产（CHP）系统分布式电源、储能系统、产热热备的优化调度，使得总运行费用最少、排放污染最少、收益最大化。建立了燃气轮机和燃料电池的燃料费用‑机组出力曲线，应用发电机组费用曲线线性化方法将其分段线性化，对各分布式电源机组的其他非线性运行约束也线性化表示，考虑热电联产系统的电能平衡、热能平衡等约束，转化为混合整数线性规划模型进行仿真计算。研究各个机组的启停组合问题，分析每个机组发电费用的组成，得到微网运营者和电力公司之间的电能交易计划。根据提前设置好微网机组相关参数，建立相应的输入输出端口，用户仅需输入典型日的温度、风速、光照强度、电热负荷等数据，并设置固定分时电价，即可得到微网的最优调度结果。

技术领域

本发明属于新能源电力系统与微网技术领域，具体涉及基于发电机组费用曲线线性化方法的微网优化调度。

背景技术

传统电力来源为火力发电、水力发电等，虽然具有技术成熟、建设周期短、可以远距离输电等优点，但是会造成能源枯竭或排放出氮氧化物、硫化物等大量有害气体等缺点。

在此背景下，人们越来越关注分布式能源（DGs），它是一种综合能源利用系统。与远距离传输相比，DGs安装在用户附近。DGs主要包括光伏、风电、储能装置等机组，如家用壁挂式燃气供暖系统就是一种常见的分布式能源。微网作为一种小型发配电系统，由用户负荷、DGs、监控和保护装置、能量转换装置、储能装置等组成。它分为并网和孤网两种模式，可以互相切换运行。在并网模式下，微网和外部大电网并列运行；在孤网模式下，微网可独立运行，实现系统内部能量的供给平衡。

微网优化调度是微网研究的重要组成部分，不仅要满足负荷的需求，还要保证电能质量。其目标是在满足各分布式能源正常运行的约束条件下，协调各可控机组的出力，比如尽量增大可再生能源的发电比重同时还要降低其不确定性影响，总体使微网的总运行费用最少、排放污染最少、收益最大化。以满足用户的负荷需求为首要条件，考虑实时电价，实现微网的最优调度，消纳清洁能源，实现电能的削峰填谷。由于微网具有多样性、灵活性、清洁性、成本低等优点，已成为世界各国的研究热点，并且取得了一定的理论和实践成果。

发明内容

本发明的目的在于，最小化微网运行者的总调度成本，用户仅输入温度、风速、光照强度、电热负荷等数据，并设置“峰-谷-平”分时电价和天然气价格，即可得到基于发电机组燃料费用-出力曲线线性化的微网最优调度结果。

一种基于发电机组费用曲线线性化方法的微网优化调度，其特征在于，建立了燃气轮机和燃料电池的燃料费用-机组出力曲线，应用发电机组费用曲线线性化方法将其分段线性化，所计算的总费用更少，数学模型更为精细，保证计算时间的同时保证了很好的精度。

最大程度地协调电力公司与微网运营者的利益，对各分布式电源机组的其他非线性运行约束也线性化表示，既考虑微网分布式电源发电机组的运行约束，也考虑各机组和用户负荷的电能平衡、热能平衡等约束，建立更符合实际的微网调度模型，进行仿真计算。通过该模型，电力公司可以得到下一个交易日每15min的购售电价格，微网运营者可以得到最优的电能交易计划。

提前设置好微网机组相关参数，建立相应的输入输出端口，用户仅需输入典型日的温度、风速、光照强度、电热负荷等数据，即可得到典型日微网热电联产（CHP）系统的最优调度结果。

附图说明