含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法
【專利摘要】本發明公開了電力系統優化【技術領域】中的一種含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法。包括：確定第t個時段海島微電網中風力發電機組輸出功率、光伏電池組輸出功率和常規負荷功率；確定第t個時段海水淡化負荷功率下限、海水淡化負荷功率上限和蓄電池組的壽命損耗模型；以柴油發電機組燃油損耗最小和蓄電池組的壽命損耗最小為目標，建立優化調度模型；確定海水淡化機組開機數量、蓄電池組充/放電功率和柴油發電機組輸出功率。本發明考慮了海水淡化負荷對功率平衡的輔助調劑功能以及蓄電池放電深度對其壽命周期損耗的影響，有效解決含風力發電機組、光伏電池組、柴油發電機組和蓄電池組及海水淡化負荷的海島微電網優化調度問題。
【專利說明】含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力系統優化【技術領域】，尤其涉及一種含新能源及海水淡化負
[0002]荷的海島微電網優化調度方法。
【背景技術】
[0003]隨著我國海洋戰略的不斷提升，海洋經濟進入了快速發展階段，然而能源資源對于海島的發展非常重要，決定了海島各個方面的可持續性發展，直接影響海島主要產業的競爭力。如果海島能源供應過分依賴于外界輸入的常規能源，這將使海島難以應付能源供應的波動，從而影響海島的長期發展，并且導致環境惡化。因此，海島發展的潛力在于充分利用海島自身所具有的豐富的可再生能源，如風能、太陽能等。
[0004]風光等可再生能源具有隨機性和波動性等特點，只有在海島微電網系統中配備一定的儲能才能對其進行充分、有效地利用。由于海島地區地理位置的特殊性，導致其交通不便，運輸成本極高，若蓄電池經常需要更換維護，將會帶來潛在的巨大經濟損失。并且如果蓄電池損耗過快，也將大大削弱整個微電網系統的穩定性與經濟性。因此在對微電網系統進行優化分析時，不僅要充分利用可再生能源，在滿足經濟運行的基礎上，還應充分考慮蓄電池儲能系統的使用原則，從而有效延長蓄電池的使用壽命。
[0005]此外海水淡化工廠不僅可以為海島居民提供日常的生活用水而且在實際運行過程中可以根據居民的用水需求、蓄水池容量及海水淡化機組總數量的限制來進行功率的靈活控制調整，從而對海島微電網系統起到輔助功率調節的作用。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于，提供一種含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法，用于解決使用風光發電系統的孤立海島在考慮柴油發電機燃油費用、蓄電池壽命損耗以及海水淡化輔助調節功能的前提下，海島微電網系統優化調度的問題。
[0007]為了實現上述目的，本發明提出的技術方案是，一種含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法，其特征是所述方法包括:
[0008]步驟1:確定第t個時段海島微電網中風力發電機組輸出功率Pwe_M(t)、光伏電池組輸出功率Ppv-M(t)和常規負荷功率P1U)；
[0009]步驟2:確定第t個時段海水淡化負荷功率下限Pdes-min(t)、第t個時段海水淡化負荷功率上限pdes_max(t)和蓄電池組的壽命損耗模型；
[0010]步驟3:以設定數量的時段內，柴油發電機組燃油損耗最小和蓄電池組的壽命損耗最小為目標，建立優化調度模型；
[0011]所述優化調度模型包括海島微電網多目標函數并確定約束條件；
[0012]其中，海島微電網多目標函數包括柴油發電機組燃油損耗最小目標函數和蓄電池組壽命損耗最小目標函數；[0013]柴油發電機組燃油損耗最小目標函數為
【權利要求】
1.一種含新能源及海水淡化負荷的海島微電網優化調度方法，其特征是所述方法包括: 步驟1:確定第t個時段海島微電網中風力發電機組輸出功率？1(^(0、光伏電池組輸出功率ppv_M(t)和常規負荷功率P1U)； 步驟2:確定第t個時段海水淡化負荷功率下限Pd『min(t)、第t個時段海水淡化負荷功率上限Pd『_(t)和蓄電池組的壽命損耗模型； 步驟3:以設定數量的時段內，柴油發電機組燃油損耗最小和蓄電池組的壽命損耗最小為目標，建立優化調度模型； 所述優化調度模型包括海島微電網多目標函數和相應的約束條件； 其中，海島微電網多目標函數包括柴油發電機組燃油損耗最小目標函數和蓄電池組壽命損耗最小目標函數； 柴油發電機組燃油損耗最小目標函數為
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述第t個時段海水淡化負荷功率下限的計算公式為 Pdes-Diin ⑴=Ndes-min (t) XPdes ； 其中，Pdes為單臺海水淡化機組的負荷功率； Ndes_fflin(t)為第t個時段海水淡化機組開機數量下限；
3.根據權利要求1所述的方法，其特征是所述第t個時段海水淡化負荷功率上限的計算公式為 Pdes-max ⑴=Ndes_max (t) XPdes ； 其中，Pdes為單臺海水淡化機組的負荷功率； Nnx⑴為第t個時段海水淡化機組開機數量上限；

4.根據權利要求1-3任意一項權利要求所述的方法，其特征是所述確定海水淡化機組開機數量、蓄電池組充/放電功率和柴油發電機組輸出功率具體包括如下子步驟: 子步驟101:計算第t個時段海島微電網的凈功率Pnrt⑴，計算公式為Pnrt(t)=Pwe_M(t)+Ppv-M (t) _PI (t)； 子步驟102:分別確定第t個時段海水淡化機組開機數量初值Hitl、蓄電池組充/放電功率初值P1L⑴和柴油發電機組輸出功率初值<0); 如果Pnert (t) <Pdes-min(t)，則海水淡化機組開機數量初值m°=Ndes_min⑴；當Pbat— ⑴^ Pdes^in (t)-Pnet (t)時,蓄電池組放電功率初值為ft (O: P- ⑴-t(i),柴油發電機組輸出功率初值<(0 = 0 ;當Pbat—max(t)〈Pdes_min(t)-Pnrt(t)時，蓄電池組放電功率初值PL奶=，柴油發電機組輸出功率初值
【文檔編號】H02J3/46GK103606969SQ201310642457
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】劉念, 段帥, 湯慶峰 申請人:國家電網公司, 華北電力大學, 國網浙江省電力公司