含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法
【专利摘要】本发明公开了电力系统优化【技术领域】中的一种含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法。包括：确定第t个时段海岛微电网中风力发电机组输出功率、光伏电池组输出功率和常规负荷功率；确定第t个时段海水淡化负荷功率下限、海水淡化负荷功率上限和蓄电池组的寿命损耗模型；以柴油发电机组燃油损耗最小和蓄电池组的寿命损耗最小为目标，建立优化调度模型；确定海水淡化机组开机数量、蓄电池组充/放电功率和柴油发电机组输出功率。本发明考虑了海水淡化负荷对功率平衡的辅助调剂功能以及蓄电池放电深度对其寿命周期损耗的影响，有效解决含风力发电机组、光伏电池组、柴油发电机组和蓄电池组及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度问题。
【专利说明】含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统优化【技术领域】，尤其涉及一种含新能源及海水淡化负
[0002]荷的海岛微电网优化调度方法。
【背景技术】
[0003]随着我国海洋战略的不断提升，海洋经济进入了快速发展阶段，然而能源资源对于海岛的发展非常重要，决定了海岛各个方面的可持续性发展，直接影响海岛主要产业的竞争力。如果海岛能源供应过分依赖于外界输入的常规能源，这将使海岛难以应付能源供应的波动，从而影响海岛的长期发展，并且导致环境恶化。因此，海岛发展的潜力在于充分利用海岛自身所具有的丰富的可再生能源，如风能、太阳能等。
[0004]风光等可再生能源具有随机性和波动性等特点，只有在海岛微电网系统中配备一定的储能才能对其进行充分、有效地利用。由于海岛地区地理位置的特殊性，导致其交通不便，运输成本极高，若蓄电池经常需要更换维护，将会带来潜在的巨大经济损失。并且如果蓄电池损耗过快，也将大大削弱整个微电网系统的稳定性与经济性。因此在对微电网系统进行优化分析时，不仅要充分利用可再生能源，在满足经济运行的基础上，还应充分考虑蓄电池储能系统的使用原则，从而有效延长蓄电池的使用寿命。
[0005]此外海水淡化工厂不仅可以为海岛居民提供日常的生活用水而且在实际运行过程中可以根据居民的用水需求、蓄水池容量及海水淡化机组总数量的限制来进行功率的灵活控制调整，从而对海岛微电网系统起到辅助功率调节的作用。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法，用于解决使用风光发电系统的孤立海岛在考虑柴油发电机燃油费用、蓄电池寿命损耗以及海水淡化辅助调节功能的前提下，海岛微电网系统优化调度的问题。
[0007]为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法，其特征是所述方法包括:
[0008]步骤1:确定第t个时段海岛微电网中风力发电机组输出功率Pwe_M(t)、光伏电池组输出功率Ppv-M(t)和常规负荷功率P1U)；
[0009]步骤2:确定第t个时段海水淡化负荷功率下限Pdes-min(t)、第t个时段海水淡化负荷功率上限pdes_max(t)和蓄电池组的寿命损耗模型；
[0010]步骤3:以设定数量的时段内，柴油发电机组燃油损耗最小和蓄电池组的寿命损耗最小为目标，建立优化调度模型；
[0011]所述优化调度模型包括海岛微电网多目标函数并确定约束条件；
[0012]其中，海岛微电网多目标函数包括柴油发电机组燃油损耗最小目标函数和蓄电池组寿命损耗最小目标函数；[0013]柴油发电机组燃油损耗最小目标函数为
【权利要求】
1.一种含新能源及海水淡化负荷的海岛微电网优化调度方法，其特征是所述方法包括: 步骤1:确定第t个时段海岛微电网中风力发电机组输出功率？1(^(0、光伏电池组输出功率ppv_M(t)和常规负荷功率P1U)； 步骤2:确定第t个时段海水淡化负荷功率下限Pd『min(t)、第t个时段海水淡化负荷功率上限Pd『_(t)和蓄电池组的寿命损耗模型； 步骤3:以设定数量的时段内，柴油发电机组燃油损耗最小和蓄电池组的寿命损耗最小为目标，建立优化调度模型； 所述优化调度模型包括海岛微电网多目标函数和相应的约束条件； 其中，海岛微电网多目标函数包括柴油发电机组燃油损耗最小目标函数和蓄电池组寿命损耗最小目标函数； 柴油发电机组燃油损耗最小目标函数为
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述第t个时段海水淡化负荷功率下限的计算公式为 Pdes-Diin ⑴=Ndes-min (t) XPdes ； 其中，Pdes为单台海水淡化机组的负荷功率； Ndes_fflin(t)为第t个时段海水淡化机组开机数量下限；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述第t个时段海水淡化负荷功率上限的计算公式为 Pdes-max ⑴=Ndes_max (t) XPdes ； 其中，Pdes为单台海水淡化机组的负荷功率； Nnx⑴为第t个时段海水淡化机组开机数量上限；
4.根据权利要求1-3任意一项权利要求所述的方法，其特征是所述确定海水淡化机组开机数量、蓄电池组充/放电功率和柴油发电机组输出功率具体包括如下子步骤: 子步骤101:计算第t个时段海岛微电网的净功率Pnrt⑴，计算公式为Pnrt(t)=Pwe_M(t)+Ppv-M (t) _PI (t)； 子步骤102:分别确定第t个时段海水淡化机组开机数量初值Hitl、蓄电池组充/放电功率初值P1L⑴和柴油发电机组输出功率初值<0); 如果Pnert (t) <Pdes-min(t)，则海水淡化机组开机数量初值m°=Ndes_min⑴；当Pbat— ⑴^ Pdes^in (t)-Pnet (t)时,蓄电池组放电功率初值为ft (O: P- ⑴-t(i),柴油发电机组输出功率初值<(0 = 0 ;当Pbat—max(t)〈Pdes_min(t)-Pnrt(t)时，蓄电池组放电功率初值PL奶=，柴油发电机组输出功率初值
【文档编号】H02J3/46GK103606969SQ201310642457
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】刘念, 段帅, 汤庆峰 申请人:国家电网公司, 华北电力大学, 国网浙江省电力公司