[发明专利]一种计及储能容量配置的微电网电能优化调度方法

摘要

本发明涉及一种计及储能容量配置的微电网电能优化调度方法，包括步骤一，以微电网负荷的24h功率，作为基础数据输入；步骤二，建立微电网内的分布式发电单元的出力模型和成本模型，包括风机、光伏和柴油发电机；步骤三，计及电池寿命，建立基于深度放电的储能系统成本模型；步骤四，基于储能容量的优化配置，构建微电网综合运行成本函数及约束条件；步骤五，基于步骤四的优化结果，建立微电网电能调度评价指标，包括单位供电成本和负荷失电概率。本发明建立了单位供电成本与负荷失电概率两项指标，分别从经济性和可靠性方面对微电网电能调度结果进行评价，进一步验证电能优化调度方法的有效性。

主权项

1.一种计及储能容量配置的微电网电能优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，以微电网负荷的24h功率，作为基础数据输入；步骤二，建立微电网内的分布式发电单元的出力模型和成本模型，包括风机、光伏和柴油发电机，其中；(1)风机的输出功率和风机成本的模型分别为：式中，p_t^WT为风机在t时刻的输出功率，p_ratsd^WT为风机在t时刻的额定功率，v_t为t时刻的风速大小，v_rt、v_ci及v_co分别为风机的额定风速、切入风速和切出风速；C^WT为风机运行成本，T为总调度时段数，C^WT,init为风机初始成本，CRF为资本回收系数；(2)光伏的输出功率和光伏成本的模型分别为：式中，P_t^PV、分别为光伏在t时刻的输出功率和在标准工况下的额定功率，I_t、T_t^amb为t时刻的太阳辐射强度和环境温度，K为光伏面板的温度系数，C^PV、C^PV,init分别为光伏运行成本和初始成本；(3)柴油发电机成本模型为：C^D＝a(P_t^D)²+bP_t^D+c式中，C^D为柴油发电机的发电成本，P_t^D为柴油发电机在t时刻的有功出力，a、b、c分别为柴油发电机的成本系数；步骤三，计及电池寿命，建立基于深度放电的储能系统成本模型；式中，C^B为储能运行成本，C^B,cap为储能投资成本，P_t^B为储能在t时刻的充放电功率，E^B、η^B分别为储能容量与充放电效率，l^c为某放电深度下储能的循环寿命；步骤四，基于储能容量的优化配置，构建微电网综合运行成本函数及约束条件，其中，微电网综合运行成本函数C^total为分布式发电单元内设备的运行成本和储能配置成本之和；C^total＝C₁+C₂C₂＝(C^B,capCRF+OM/365)E^B式中，C₁为设备的运行成本，C₂为储能配置成本，OM为储能的年运行维护成本；步骤五，基于步骤四的优化结果，建立微电网电能调度评价指标，包括单位供电成本和负荷失电概率；式中，USC为单位供电成本，C^WT、C^PV、C^D、C^B分别为风机运行成本、光伏运行成本、柴油发电机的发电成本和储能运行成本，P_t^L为t时刻的微电网负荷；LPSP为负荷失电概率，p_t^WT为风机在t时刻的输出功率，P_t^PV为光伏在t时刻的输出功率，P_t^D为柴油发电机在t时刻的有功出力，P_t^B为储能在t时刻的充放电功率，P_t^B(1+sgn(P_t^B))/2为只取储能的放电功率。