微電網(wǎng)運(yùn)行方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微電網(wǎng)運(yùn)行方法，該微電網(wǎng)中的電源包括風(fēng)電、火電、小水電群，該方法包括以下步驟：對(duì)微電網(wǎng)建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題目標(biāo)函數(shù)模型；利用模擬退火算法和粒子群算法分別求解目標(biāo)函數(shù)模型的值，比較所求出的兩個(gè)值并協(xié)同優(yōu)化，計(jì)算出目標(biāo)函數(shù)模型的最優(yōu)值，確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式；按照上一步所求出的最優(yōu)值確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式，運(yùn)行電網(wǎng)。本發(fā)明應(yīng)用對(duì)象為含有風(fēng)電、火電、小水電群作為電源供給的微電網(wǎng)，設(shè)計(jì)了一種電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化運(yùn)行算法，著重分析了小水電群應(yīng)采用的運(yùn)行策略，應(yīng)用于求解微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)該類型微電網(wǎng)的平穩(wěn)可靠、高效益運(yùn)行。
【專利說明】微電網(wǎng)運(yùn)行方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種微電網(wǎng)運(yùn)行方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，分布式電源(DG)與微網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用在智能電網(wǎng)建設(shè)中的作用越來越凸顯。微電網(wǎng)技術(shù)為不同種類的分布式電源在不同電壓等級(jí)接入電網(wǎng)提供了接口，是提高可再生能源利用效率的有效方式。 [0003]有眾多學(xué)者進(jìn)行了 DG并網(wǎng)方面的研究但又各自存在一些缺點(diǎn)。例如，有學(xué)者提出了一種協(xié)調(diào)饋線重組以及電壓/無功控制方法以確定一個(gè)給定節(jié)點(diǎn)處DG的最大規(guī)劃接入容量，或者提出了一種綜合考慮出力波動(dòng)性和維護(hù)成本的分布式風(fēng)電選址、定容多目標(biāo)規(guī)劃方法，又或者提出了一種考慮輻射型配網(wǎng)中DG引起三相不平衡狀況的最優(yōu)潮流算法。但并沒有針對(duì)DG在微電網(wǎng)組網(wǎng)運(yùn)行方面的應(yīng)用進(jìn)行研究。
[0004]在微電網(wǎng)規(guī)劃與綜合運(yùn)行中，需要重點(diǎn)分析和解決風(fēng)電等可再生能源出力的隨機(jī)性與波動(dòng)性的問題。有部分學(xué)者提出了考慮風(fēng)電出力隨機(jī)性的微網(wǎng)日前、實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度模型，但是在其微網(wǎng)模型中主要包含熱電聯(lián)產(chǎn)與電動(dòng)汽車作為電源，并未涉及水電。又或者技術(shù)人員針對(duì)帶有多種DG的微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)提出了本地出力與大電網(wǎng)能量交換協(xié)調(diào)優(yōu)化的控制方法，但是沒有考慮微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行的狀況展開研究。
[0005]在我國，水電資源開發(fā)利用較為充分，在南方的廣大地區(qū)，存在眾多小水電群在配網(wǎng)側(cè)接入，是最早的一批被利用得較好的分布式能源。如何結(jié)合現(xiàn)有的小水電群資源進(jìn)行綜合優(yōu)化調(diào)度、以使區(qū)域電網(wǎng)能夠更好地消納風(fēng)電、光伏等其他新興的分布式可再生能源，是微電網(wǎng)建設(shè)中亟待解決的問題。
[0006]綜上所述，本專利提出的計(jì)及小水電特性的含有風(fēng)、水、火等分布式電源的微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略，有助于解決分布式電源的大規(guī)模接入給電網(wǎng)帶來的問題，在提高可再生能源利用效率、電力系統(tǒng)可靠性和靈活性等方面具有顯著的意義和價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種具有可靠性好，靈活性好的微電網(wǎng)運(yùn)行方法。
[0008]為此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，所述微電網(wǎng)中的電源包括風(fēng)電、火電、小水電群，該方法可以包括以下步驟:A.對(duì)微電網(wǎng)建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題目標(biāo)函數(shù)模型利用模擬退火算法和粒子群算法分別求解目標(biāo)函數(shù)模型的值，比較所求出的兩個(gè)值并協(xié)同優(yōu)化，計(jì)算出目標(biāo)函數(shù)模型的最優(yōu)值，確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式4PC.按照步驟B所求出的最優(yōu)值確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式，運(yùn)行電網(wǎng)。
[0009]本發(fā)明應(yīng)用對(duì)象為含有風(fēng)電、火電、小水電群作為電源供給的微電網(wǎng)，設(shè)計(jì)了一種電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化運(yùn)行算法，著重分析了小水電群應(yīng)采用的運(yùn)行策略，應(yīng)用于求解微網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行狀態(tài)下的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)該類型微電網(wǎng)的平穩(wěn)可靠、高效益運(yùn)行。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述B步驟可以包括以下步驟:B1.根據(jù)步驟A所建立的目標(biāo)函數(shù)模型初始化粒子群，對(duì)每一個(gè)粒子計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值，確定自身最優(yōu)位置Pi和全體最優(yōu)位置Pg，并設(shè)置模擬退火算法的初始位置為Pg ;B2.執(zhí)行一次模擬退火算法，求出新解x’ ；B3.執(zhí)行一次粒子群算法，更新全體最優(yōu)位置pg ;B4.比較B2和B3步驟求出的x’和Pg所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，若X’所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值較佳，則用X’來更新全體最優(yōu)位置pg，反之則用全體最優(yōu)位置Pg來更新模擬退火算法的初始位置；B5.若達(dá)到最大迭代次數(shù)則停止計(jì)算，將x’和Pg所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值中較佳的一個(gè)作為結(jié)果輸出，否則返回B2。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將所述微電網(wǎng)中的電源可以劃分為:出力可調(diào)、作為電壓頻率參考源的電源Svf ;出力可調(diào)但不作為Svf電源的電源Sac ;和出力不可調(diào)的電源Suc。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題模型中:
[0013]目標(biāo)函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種微電網(wǎng)運(yùn)行方法,其特征在于,所述微電網(wǎng)中的電源包括風(fēng)電、火電、小水電群，該方法包括以下步驟: A.對(duì)微電網(wǎng)建立經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題目標(biāo)函數(shù)模型； B.利用模擬退火算法和粒子群算法分別求解目標(biāo)函數(shù)模型的值，比較所求出的兩個(gè)值并協(xié)同優(yōu)化，計(jì)算出目標(biāo)函數(shù)模型的最優(yōu)值，確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式；和 C.按照步驟B所求出的最優(yōu)值確立微電網(wǎng)的運(yùn)行模式，運(yùn)行電網(wǎng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于，所述B步驟包括以下步驟: B1.根據(jù)步驟A所建立的目標(biāo)函數(shù)模型初始化粒子群，對(duì)每一個(gè)粒子計(jì)算目標(biāo)函數(shù)值，確定自身最優(yōu)位置Pi和全體最優(yōu)位置Pg，并設(shè)置模擬退火算法的初始位置為Pg ; B2.執(zhí)行一次模擬退火算法，求出新解X’ ； B3.執(zhí)行一次粒子群算法，更新全體最優(yōu)位置pg; B4.比較B2和B3步驟求出的X’和Pg所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，若X’所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值較佳，則用X’來更新模擬退火算法的初始位置，反之則用全體最優(yōu)位置Pg來更新模擬退火算法的初始位置； B5.若達(dá)到最大迭代次數(shù)則停止計(jì)算，將X’和？8所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值中較佳的一個(gè)作為結(jié)果輸出，否則返回B2。
3.如權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于，將所述微電網(wǎng)中的電源劃分為: 出力可調(diào)、作為電壓頻率參考源的電源Svf ； 出力可調(diào)但不作為Svf電源的電源Sac ;和 出力不可調(diào)的電源Suc。
4.如權(quán)利要求3所述的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于，所述經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題模型中: 目標(biāo)函數(shù)為
5.如權(quán)利要求4所述的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于，所述經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題模型中:將控制變量和依從變量都應(yīng)為決策變量優(yōu)化變形，因此， 所述經(jīng)濟(jì)運(yùn)行策略問題模型中的決策變量包括0 ut,已知參數(shù)包括:
6.如權(quán)利要求5所述的微電網(wǎng)運(yùn)行方法，其特征在于，所述步驟B包括以下步驟: B0’.設(shè)定規(guī)劃時(shí)間段長度T和時(shí)間段總數(shù)； 讀入原始數(shù)據(jù):關(guān)聯(lián)矩陣A、網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)Gut、But，各節(jié)點(diǎn)各時(shí)間段預(yù)測負(fù)荷PDi，t、QDi，t，根據(jù)功率預(yù)測結(jié)果得到的各時(shí)間段的風(fēng)電、徑流式小水電有功出力PUM，t，庫容式小水電群區(qū)間入流 qkr，k+l，t、棄水里 Qk，t，fej 入決束變里 PvFi，t、Qk，t、Qsi，t、UuG1、P AGi, t ^ ^i，t、^ ij, t 的維數(shù)和上下限值￡VF1、Jm、ak、f、、LR，相關(guān)各約束條件已知參數(shù) -^Gi, dn^ -^Gi, up ^ Ei j、瓦
【文檔編號(hào)】H02J3/38GK103580061SQ201310516199
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】鄭競宏, 沈欣煒, 朱守真, 李金霞 申請(qǐng)人:貴州電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心, 清華大學(xué)