[发明专利]一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统

说明书

本发明涉及电网调度技术领域，公开了一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统，其方法通过考虑交流微电网系统各机组发电成本、产生污染物的环境治理成本所构成的综合成本最低作为目标函数，考虑微电网系统网络结构的潮流模型及部分电源节点中各个类型电源的发电模型确立约束条件，采用改进粒子群算法求解目标函数，从而得到适应度函数的最小值对应的初始有功功率，再采用牛顿拉夫逊法求得电源的初始无功功率，将电源的初始无功功率和初始有功功率分配至交流微电网系统的各个类型电源中，以输出相应的无功功率和有功功率，从而降低了各机组发电成本和产生污染物的环境治理成本的总成本及网络损耗，提高了系统的电能质量。

技术领域

本发明涉及电网调度技术领域，尤其涉及一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统。

背景技术

微电网Equation Section (Next)是一种整合分布式发电（distributedgeneration, DG）技术、电力电子技术和储能控制技术以及负荷的新型供应系统，通过先进控制器可灵活地控制各个DG单元的接入和断开，并能通过公共耦合点关断控制系统工作在并网和离网模式。微电网系统中的电源分为可控和不可控电源，不可控微电源主要包括风力发电、光伏发电等可再生能源发电单元，可控部分主要包括柴油发电机、微型燃气轮机及储能蓄电池等，它们将作为不可调微电源的重要补充和备用。

目前，微电网没有被大规模接入配电网中参与调节运行，主要受到配电网网络拓扑结构的制约和建设投资经济成本过高等因素影响。它不同于传统电网，微电网系统中的一个重要特征就是线路中电阻和电抗值相近，尤其是当考虑网架结构的复杂线路时，系统中的有功功率和无功功率有较强的耦合关系，它们之间会产生相互影响。而在容量高、规模较大的微电网系统中，如果不考虑线路潮流的因素，会引起电压、频率偏移等一系列危害电能质量的影响，同时，也会提高各电源发电成本、产生污染物的治理成本。

发明内容

本发明提供了一种微电网有功与无功联合优化调度方法及系统，解决了电能质量较低以及治理成本较高的技术问题。

有鉴于此，本发明第一方面提供了一种微电网有功与无功联合优化调度方法，包括以下步骤：

以交流微电网系统中各个类型电源的发电成本最小以及其产生污染物的治理成本最小为目标，以电源的有功功率作为输入变量构建交流微电网系统优化调度的目标函数；

构建交流微电网系统中各个类型电源的发电模型，确立目标函数的约束条件；

以目标函数作为改进粒子群算法的适应度函数，利用改进粒子群算法对适应度函数进行迭代计算，得到适应度函数的最小值及其对应的初始有功功率；

基于牛顿拉夫逊法对交流微电网系统的各节点电压进行潮流计算，以对各节点电压进行修正，根据修正后的各节点电压计算得到电源的初始无功功率；

将电源的初始无功功率和初始有功功率分配至微电网系统中各个类型电源中，以输出相应的无功功率和有功功率。

优选地，所述以交流微电网系统中各个类型电源的发电成本最小以及其产生污染物的治理成本最小为目标，以电源的有功功率作为输入变量构建交流微电网系统优化调度的目标函数的步骤具体包括：

以交流微电网系统中各个类型电源的发电成本最小以及其产生污染物的治理成本最小为目标，以电源的有功功率作为输入变量构建交流微电网系统优化调度的目标函数为：

式1

式2

式3

式4

式5

式6

式7