利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法
【专利摘要】利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，属于智能微电网【技术领域】，本发明为解决现有微电网风力发电、光伏发电单元输出功率具有波动性、随机性和间歇性，进而影响微电网的稳定运行的问题。本发明所述方法的具体过程为：根据微电网的系统确定微电网的结构参数和运行参数；选取微电网系统中各分布式电源的有功输出和微电网向大电网购、售电的功率作为控制变量，根据控制变量获取微电网的运行成本函数，将运行成本函数作为微电网运行的目标函数；根据目标函数获取用于平抑风光波动的储能装置的数学模型和微电网运行的约束条件；利用改进微分进化算法获取平抑功率波动后的微电网运行方法。本发明用于微电网系统中。
【专利说明】利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于智能微电网【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着人类社会的高速发展，人类对能源的需求量加大，同时对生存环境质量要求的不断提高，含有复合式新能源的微电网得到了人们越来越多的关注。新型的分布式电源能够充分利用可再生能源的发电优势，然而新型的分布式电源与传统电源存在很大的差另IJ，其主要特点在于风力发电、光伏发电的随机性、波动性和间歇性使得微电网系统承受扰动的能力相对较弱。为了充分利用新型分布式电源的发电优势，削弱其功率波动对微电网的影响，维护系统稳定，微电网系统中必须包含一定容量的同步发电单元或储能装置。储能装置能够实现快速充放电，与风力发电、光伏发电等可再生能源发电单元相配合实现平抑风光功率波动、稳定系统的功率输出，增强可再生能源发电系统的可调度性能。因此储能装置的合理使用能够有效削弱新型分布式电源对微电网的稳定运行造成的影响。
[0003]目前对微电网的优化运行已有卓有成效的研究，但是根据微电网的实际运行状况，对于微电网中包含的风力发电、光伏发电单元的输出功率具有的随机性、波动性等特点对微电网稳定运行的影响还有待进一步研究和解决。
【发明内容】
[0004]本发明目的是为了解决现有微电网风力发电、光伏发电单元输出功率具有波动性、随机性和间歇性，进而影响微电网的稳定运行的问题，提供了一种利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法。
[0005]本发明所述利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，该方法的具体过程为:
[0006]步骤一、根据微电网的系统确定微电网的结构参数和运行参数；
[0007]步骤二、选取微电网系统中各分布式电源的有功输出和微电网向大电网购、售电的功率作为控制变量，根据控制变量获取微电网的运行成本函数，将运行成本函数作为微电网运行的目标函数；
[0008]步骤三、根据步骤二获取的目标函数获取用于平抑风光波动的储能装置的数学模型；
[0009]步骤四、在微电网运行的约束条件下，利用改进微分进化算法获取平抑风光功率波动后的各分布式电源的输出功率，即为平抑功率波动后的微电网运行方法。
[0010]本发明的优点:本发明所述的利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，能够针对微电网系统实际运行时包含的风力发电、光伏发电等可再生能源具有的波动性、随机性和间歇性的特点对微电网系统运行的影响。根据风电、光伏发电实时输出功率，计算其相对于上一调度时刻输出功率的波动情况，若超过允许的最大波动范围，则储能装置进行充放电以平抑功率波动；储能装置在实现上述目标的同时还需根据整个微电网系统供求情况及与之相联的大电网的购售电电价情况，储能装置合理充放电以使实现微电网系统拥有者获得最大效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是微电网的结构示意图；
[0012]图2是风力发电、光伏发电实时输出功率曲线图；
[0013]图3是平抑风光功率波动后风力发电、光伏发电的输出功率曲线图；
[0014]图4是风机母线连接的储能装置充放电功率曲线图；
[0015]图5是光伏发电机母线连接的储能装置充放电功率曲线图。
【具体实施方式】
[0016]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，该方法的具体过程为:
[0017]步骤一、根据微电网的系统确定微电网的结构参数和运行参数；
[0018]步骤二、选取微电网系统中各分布式电源的有功输出和微电网向大电网购、售电的功率作为控制变量，根据控制变量获取微电网的运行成本函数，将运行成本函数作为微电网运行的目标函数；
[0019]步骤三、根据步骤二获取的目标函数获取用于平抑风光波动的储能装置的数学模型；
[0020]步骤四、在微电网运行的约束条件下，利用改进微分进化算法获取平抑风光功率波动后的各分布式电源的输出功率，即为平抑功率波动后的微电网运行方法。
[0021]本实施方式中，所述结构参数包括母线参数和线路参数；所述运行参数包括各分布式电源的运行数据、负荷数据和调度时间间隔。
[0022]【具体实施方式】二:本实施方式对实施方式一作进一步说明，步骤二所述微电网运行成本包括燃料费用、排污费用、运行维护费用和大电网购售电费用，则将运行成本作为目标函数表示为:
[0023]
【权利要求】
1.利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，其特征在于，该方法的具体过程为: 步骤一、根据微电网的系统确定微电网的结构参数和运行参数； 步骤二、选取微电网系统中各分布式电源的有功输出和微电网向大电网购、售电的功率作为控制变量，根据控制变量获取微电网的运行成本函数，将运行成本函数作为微电网运行的目标函数； 步骤三、根据步骤二获取的目标函数获取用于平抑风光波动的储能装置的数学模型； 步骤四、在微电网运行的约束条件下，利用改进微分进化算法获取平抑风光功率波动后的各分布式电源的输出功率，即为平抑功率波动后的微电网运行方法。
2.根据权利要求1所述利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，其特征在于，步骤二所述微电网运行成本包括燃料费用、排污费用、运行维护费用和大电网购售电费用，则将运行成本作为目标函数表示为:
3.根据权利要求1所述利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，其特征在于，步骤三所述根据目标函数获取的储能装置数学模型为:
4.根据权利要求1所述利用储能装置平抑风光功率波动的微电网运行方法，其特征在于，步骤四所述微电网运行的约束条件包括潮流方程约束、不等式约束和购售电约束；潮流方程约束，即为等式约束，表示为:
【文档编号】H02J3/38GK103972916SQ201410228322
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】任强, 陈继开, 李国庆, 张慧杰, 辛业春 申请人:国家电网公司, 黑龙江省电力科学研究院