[发明专利]一种基于源网荷储互动的减碳微网日前能量优化方法

说明书

本发明公开了一种基于源网荷储互动的减碳微网日前能量优化方法，包括以下步骤：采集源网荷储互动智能微网数据；设置微网中负荷的电力需求与系统内的分布式发电部分、储能部分和外部大电网满足条件；构建微网经济及其碳排放计算模型；计算微电网的净用电成本；计算微网所造成的碳排放量；设置优化目标及其约束条件；利用优化算法及其计算模型得出储能及其可调节负荷的最优结果。上述技术方案通过构建微网经济及碳排放计算模型，计算微网内经济效益和碳排放，实现包括可再生能源发电、可调节负荷、基本负荷、储能以及大电网构成的源网荷储互动智能微网的优化调度，实现源网荷储互动碳减，减少微网内的碳排放，提升电力系统内的协同合作性。

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，尤其涉及一种基于源网荷储互动的减碳微网日前能量优化方法。

背景技术

微电网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、变流器以及监控保护装置有机整合在一起的小型发配电系统。由于传统的微电网具有公共总线和层次控制结构，对微电网的结构和容量扩展非常复杂和昂贵。模块化微电网由三端口变流器、蓄电池、负荷、风光发电单元以及备用柴油发电机组成。模块化微电网便于扩容，且通过运行控制和能量管理等，可以实现模块独立运行或互联运行、降低间歇性分布式电源给配电网带来不利影响，最大限度地利用可再生能源电源出力，提高供电可靠性和电能质量，实现了从传统的柴油发电系统到清洁能源发电系统的转变。

有资料显示，对于微电网的低碳化运行，现有技术对微电网运行优化控制方法的研究已经持续了不少年了，但研究的方向主要集中在投资最小、综合成本最低等经济领域。近年来随着人们对环境保护越来越重视，低碳效应引起人们更多的重视。有必要对微电网采取一定的低碳化运行优化控制来满足环保需求。现有不多的微电网低碳运行研究都没有将低碳作为主要的优化目标，只是将其作为附加的优化目标，对其重视程度不够。同时，研究给出的微电网碳排放公式也过于粗略，不能准确反映能源使用效率以及分布位置对碳排放的影响，会产生较大的误差。现行的研究也没有针对低碳这一目标给出细化的优化控制策略。

现有的微电网优化控制方法多以经济指标为优化目的，没有考虑低碳利益；鲜有的针对低碳因素做出优化的方案中，低碳因素也仅占一小部分且只是作为经济目标下的一个小分支。同时，针对分布式电源碳排放量计算公式也存在很大的可优化空间，也不存在一套针对低碳运行具体的优化措施。

中国专利文献CN108306338B公开了一种“模块化微电网及其日前能量优化调度的方法”。采用了包括：以模块化微电网中各模块内各组成单元之间的能量守恒关系和模块之间的功率交换能量守恒关系为约束条件，建立运行成本目标函数；以各模块内的柴油发电机输出功率时间序列和模块与微电网的交换功率时间序列为日前能量优化的变量，采用粒子群优化算法求解运行成本目标函数，获取运行成本最小的变量矩阵；根据获取的变量矩阵对模块化微电网中模块的日前能量进行配置。上述技术方案价格过高、碳排放过多，没有考虑低碳利益。

发明内容

本发明主要解决原有的技术方案进行微电网优化控制时没有考虑低碳利益，价格过高、碳排放过多的技术问题，提供一种基于源网荷储互动的减碳微网日前能量优化方法，通过构建微网经济及碳排放计算模型，计算微网内经济效益和碳排放，实现包括可再生能源发电、可调节负荷、基本负荷、储能以及大电网构成的源网荷储互动智能微网的优化调度，实现源网荷储互动碳减，减少微网内的碳排放，提升电力系统内的协同合作性。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：

S1采集源网荷储互动智能微网数据；

S2设置微网中负荷的电力需求与系统内的分布式发电部分、储能部分和外部大电网满足条件；

S3构建微网经济及其碳排放计算模型；

S4计算微电网的净用电成本；

S5计算微网所造成的碳排放量；

S6设置优化目标及其约束条件；