凈負(fù)荷P n⑴，則 判斷蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量是否大于或等于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量SOCmax;若蓄 電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量SOCtra小于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量SOCmax，則通過充電吸收多 發(fā)的風(fēng)電且止于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量SOCmax，否則切除部分發(fā)電機(jī)組來維持系統(tǒng)功 率平衡； ⑷若柴油發(fā)電機(jī)組的最小經(jīng)濟(jì)輸出功率小于系統(tǒng)凈負(fù)荷P n⑴，則判斷柴 油發(fā)電機(jī)組的最大經(jīng)濟(jì)輸出功率PDSn_是否大于或等于系統(tǒng)凈負(fù)荷Pn(t);若柴油發(fā)電 機(jī)組的最大經(jīng)濟(jì)輸出功率PDSf _小于系統(tǒng)凈負(fù)荷P (t)，判斷蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容 量SOCtra是否大于或等于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最小容量SOCmin;若蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容 量SOCtra小于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最小容量SOC min，蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)停止運(yùn)行，否則蓄電池儲(chǔ) 能系統(tǒng)循環(huán)充放電使總成本最小； (5) 若柴油發(fā)電機(jī)組的最大經(jīng)濟(jì)輸出功率Pds^mx大于或等于系統(tǒng)凈負(fù)荷P nrt_Jt)，則 判斷t+Ι時(shí)刻增加的凈負(fù)荷Λ Pt+1net<是否大于t+Ι時(shí)刻可增加的微電源輸出功率Λ P t+1DS;若Λ Pt+1n^小于或等于Λ P t+1DS，則蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)充放電使總成本最?。? (6) 若Λ Pt+1nrt<大于Λ P t+1DS，則判斷蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量SOCtra是否大于或 等于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量S0Cmax;g蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的剩余容量SOCtra小于蓄電池 儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量SOCmax，通過充電吸收多發(fā)的風(fēng)電且止于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量 SOCniax，否則蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)循環(huán)充放電使總成本最??； ⑵采集t+i時(shí)間段的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或柴油發(fā)電機(jī)組的實(shí)際出力Ptlic和蓄電池儲(chǔ)能系 統(tǒng)的剩余容量SOCtra，重復(fù)以上步驟使總運(yùn)行成本最小。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，所述優(yōu)化方法的目標(biāo)是調(diào)度周期內(nèi)各微電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的綜合成本最小化，其目標(biāo) 函數(shù)為
其中，M為某調(diào)度周期[0, MT]內(nèi)采樣時(shí)間段T的個(gè)數(shù)，N為分布式單元（包含儲(chǔ)能系 統(tǒng)）類型的數(shù)量，F(xiàn)i (Pj)為分布式單兀i在輸出有功功率時(shí)的發(fā)電成本，P J為分布式 單元i在第t個(gè)時(shí)間間隔期間[(t-l)T，tT]的輸出功率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，在步驟（1)中，約束條件包括功率平衡約束、系統(tǒng)備用容量約束、機(jī)組出力約束和機(jī) 組最短啟停時(shí)間約束； 功率平衡約束為
式中，為超出負(fù)荷需求的系統(tǒng)盈余功率，€為系統(tǒng)負(fù)荷在t時(shí)刻的功率需求， ^L-Unmet 為系統(tǒng)負(fù)荷L在t時(shí)刻的缺電功率。 系統(tǒng)備用容量約束為+& ~ ^^net-load
式中，Δ/^為DS在t時(shí)刻的可調(diào)出力范圍，Kr為蓄電池在t時(shí)刻的可發(fā)電量， 為凈負(fù)荷在t時(shí)刻的增額幅度（包括WT啟動(dòng)時(shí)需要的超大功率要求），％為系統(tǒng)負(fù)荷功率 預(yù)測與實(shí)際負(fù)荷功率之間的偏差裕度，eWT為WT超短期功率預(yù)測值與實(shí)際運(yùn)行功率之間的 偏差裕度，為系統(tǒng)在t時(shí)刻的負(fù)荷，Pt為WT在t時(shí)刻的出力； 機(jī)組出力約束為
式中，PDe，min為WT或DS的最小出力，P De，max為WT或DS的最大出力，和巧1分別為WT 或DS在t或t-Ι時(shí)刻的出力，Λ DRlie和Λ UR De分別為WT或DS的向下或向上爬坡率，Λ t De為調(diào)度周期內(nèi)劃分的時(shí)間間隔，Udc為直流母線電壓，SOC為BT的荷電狀態(tài)，Λ t BT為BT - 次充放電的小時(shí)數(shù)，SOCmin為BT的最小容量，SOC max為BT的最大容量； 機(jī)組最短啟停時(shí)間約束為TiS T i，min 式中，1和T i，min分別為DG或BT的運(yùn)行時(shí)間和最小運(yùn)行時(shí)間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為"負(fù)"的負(fù)荷來處理，并與系統(tǒng)電力負(fù)荷構(gòu)成凈負(fù)荷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，在步驟（3)中，柴油發(fā)電機(jī)組作為系統(tǒng)主控電源跟隨系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)，僅當(dāng)柴油發(fā)電機(jī) 組的功率需求低于其最小經(jīng)濟(jì)輸出功率Plis^min時(shí)，蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充電。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，在步驟（4)中，當(dāng)前運(yùn)行柴油發(fā)電機(jī)組以最大經(jīng)濟(jì)輸出功率Plis^max運(yùn)行仍無法滿足 系統(tǒng)凈負(fù)荷需求，且蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)在其放電功率范圍內(nèi)能夠滿足系統(tǒng)功率缺額時(shí)，蓄電 池放電。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，其特征 在于，在步驟（6)中，當(dāng)系統(tǒng)可再生能源發(fā)電量充足且大于負(fù)荷需求時(shí)，或者當(dāng)蓄電池剩余 容量不足且可通過充電來提高柴油發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行功率而降低系統(tǒng)成本時(shí)，蓄電池充電并 止于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的最大容量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含間歇性能源獨(dú)立微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化方法，通過在動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中引入功率平衡、系統(tǒng)備用容量、機(jī)組出力、機(jī)組最短啟停時(shí)間等約束條件，以及基于各分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間有功功率分配的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷和風(fēng)電在不同情況下的隨機(jī)波動(dòng)變化，有效求解出各時(shí)段的系統(tǒng)最小運(yùn)行成本及各分布式發(fā)電單元的最佳輸出功率；提出了基于蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)組交互協(xié)作的獨(dú)立微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)度策略，給出了柴油發(fā)電機(jī)的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行功率范圍及其與蓄電池儲(chǔ)能系統(tǒng)之間的協(xié)作調(diào)度基點(diǎn)，在有限的調(diào)度時(shí)間段內(nèi)極大地提高了系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度優(yōu)化的效率和準(zhǔn)確度，確保優(yōu)化目標(biāo)為在系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行基礎(chǔ)上的總運(yùn)行成本最小化。
【IPC分類】G06Q10-04, H02J3-00, G06Q50-06
【公開號】CN104852373
【申請?zhí)枴緾N201510212034
【發(fā)明人】馬溪原, 李鵬, 郭曉斌, 許愛東, 雷金勇, 王建邦, 田兵, 楊蘋, 馬藝瑋
【申請人】南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 華南理工大學(xué)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月29日