[发明专利]一种离网微电网建设的多目标优化方法

权利要求书

1.一种离网微电网建设的多目标优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：考虑所规划可再生能源系统不同场景的运行情况，构建拟规划的可再生能源系统HRES；并对各组件建立相应的数学模型以进行系统仿真获取不同场景下的相关运行数据；

步骤S2：基于HRES组件模型，构建以系统年化成本最小和供电损失概率即电源损失概率最小的优化目标函数；

步骤S3：对构建的HRES组件模型进行仿真；

步骤S4：构建基于场景优势的非支配排序遗传算法II，即s-NSGA-II，以求解HRES的多场景、多目标优化模型；

在步骤S2中，构建的多场景、多目标优化模型的优化目标函数通过下式描述：

其中，k表示场景的个数；在每种情况下，都需要考虑电源损失概率F_LPSP和系统年化成本F_ASC的最小化；在决策变量x＝(N_pv,α,N_wt,H,N_bat,N_dg)中,H为风力发电机安装高度，α为光伏板安装角度，N_pv为光伏电池板的数量，N_wt为风力发电机的配置数量，N_bat为电池组的配置数量，N_dg为柴油发电机的配置数量；

系统年化成本F_ASC由初始投资成本、运营和维护成本，电池更换成本，燃料消耗成本和温室气体排放成本组成；

在所述系统年化成本F_ASC中，温室气体排放成本包括燃料燃烧排放、以及HRES部件制造和运输过程中产生的排放两部分；所述系统年化成本F_ASC通过资本回收因子和偿债基金因子量化；

步骤S3具体包括以下步骤：

利用光伏电池板和风力发电机的输出功率满足负载需求：

情况1：如果负荷满足，有多余的电力产生，则多余的部分给电池组充电，直到它们达到电池满荷状态；

情况2：如果不满足负载需求，则电池组放电以满足短缺，直到达到电池荷电为0状态；

情况3：如果执行情况2后负荷需求仍未满足，则柴油发电机开始工作，直到燃料用尽为止，且在这一过程中，对温室气体排放进行计算；

情况4：如果执行情况3供需差距仍然不能满足，则选择性切断符合，并记录电源的损失；

在步骤S4中，所述基于场景优势的非支配排序遗传算法II与NSGA-II具有相同的框架，包括以下步骤：

步骤S41：s-NSGA-II根据每个场景得到的帕累托最优解初始化N个解；

步骤S42：在每一代中，通过交叉和变异操作生成N个子代解OS；并采用多项式变异PM和模拟二元交叉SBX算子；

步骤S43：将父解决方案和子代解决方案汇集在一起，根据场景-优势关系和拥挤距离机制对联合解决方案进行排序；取最优N个解作为下一次迭代的新父解PS。

2.根据权利要求1所述的离网微电网建设的多目标优化方法，其特征在于：在步骤S1中，HRES组件包括：光伏电池板、风力发电机、电池组、柴油发电机。