一种考虑电能交互和需求响应的并网型多微网系统运行调度优化方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116031935A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202310048537.4H02J3/32(2006.01)(22)申请日2023.01.31G06N3/006(2023.01)G06Q10/0631(2023.01)(71)申请人中国电建集团华东勘测设计研究院G06Q10/04(2023.01)有限公司G06Q50/06(2012.01)地址310014浙江省杭州市潮王路22号G06F18/24(2023.01)(72)发明人刘冠辰袁建平陈宏辉斯林军G06F18/23(2023.01)沈伟锋杨俊杰管念华高伟中G06F17/10(2006.01)赵洲嵩G06F17/16(2006.01)(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101专利代理师韩小燕沈敏强(51)Int.Cl.H02J3/38(2006.01)H02J3/46(2006.01)H02J3/14(2006.01)权利要求书9页说明书24页附图5页(54)发明名称一种考虑电能交互和需求响应的并网型多微网系统运行调度优化方法(57)摘要本发明提出了一种考虑电能交互和需求响应的微网调度方法，首先，通过构建了含有风电、光伏的并网型多微网系统结构模型并根据设备特性，得到以系统总运行成本最小为目标的优化目标函数；根据约束条件的上下限，建立并网型多微网系统调度优化模型；其次，通过改进型海洋捕食者算法对总运行成本的最优化问题进行求解；然后，在多微网系统的调度运行中，设计了一种考虑系统内部电能交互以及负荷需求响应的系统运行策略，有效实现了削峰填谷的目的；最后，通过具体的式例分析，验证了所提调度优化方法的合理性和有效性。本发明能够有效实现多微网系统的运行成本以及使各个微网的能量流动得到相应完善，实现了微网系统运行的经济性和可靠性。CN116031935ACN116031935A权利要求书1/9页1.一种考虑电能交互和需求响应的并网型多微网系统运行调度优化方法，其特征在于：该方法包括步骤如下：步骤1，对含多微网系统的设备参数以及约束条件的上下限进行设置，确定可再生能源出力和负荷需求源，建立多微网系统的运行成本模型；以各个微网系统中各自的设备装机数量以及额定功率的上限值作为优化目标函数的优化变量，以最小化多微网系统的运行费用作为目标函数，根据约束条件的上下限，建立并网型多微网系统调度优化模型；步骤2，基于模糊聚类法对各个并网型多微网系统的内部负荷进行峰‑平‑谷时段的划分，同时对用户负荷层内部的电力负荷进行分类，通过需求响应策略针对不同的电力负荷得出不同的电负荷需求量响应的数学模型；步骤3，对海洋捕食者算法MPA进行改进，得到改进型海洋捕食者算法HIMPA；步骤4，使用改进型海洋捕食者算法对多微网系统的最小运行成本进行求解，得到最优结果；步骤5，对步骤4得到的最优结果，即多微网系统的最小运行成本进行分析，判断其值是否满足各项约束，如果不满足，则定义为异常值，重新调整约束条件的上下限，并返回步骤4，再次用改进型海洋捕食者算法进行计算，直到不再出现异常值为止；步骤6，当得到的最优结果没出现异常值时，执行定价策略并完成对各个微网系统内部的电能交易；步骤7，根据各个微网系统进行内部的电能调度后，得到内部的优化结果，根据结果决定各个微网系统为了满足自身电力需求是否要与主电网进行电能交易或者微网系统内部启动柴油发电机进行电力补充；步骤8，对优化调度的最终结果进行判断，如果能有效降低运行成本，则保存相关结果，如果没有达到预期目标，则重新调整约束条件的上下限，并返回步骤4；步骤9，判断多微网系统的调度运行策略是否满足迭代的终止条件，即运行时刻t是否已达到日运行周期T，如果满足终止条件，则输出最后的结果；如果不满足停止条件，则更新时间段，重新进入步骤4，反复迭代运行求解直到运行时刻t达到日运行周期T，最终结束运行。2.根据权利要求1所述的考虑电能交互和需求响应的并网型多微网系统运行调度优化方法，其特征在于：所述步骤1中，多微网系统的运行成本模型中，多微网系统的运行费用包括设备的投资运维成本、与其他微网系统的电能交易费用、与主电网的电能交易费用、燃料费用、污染物处理费用以及惩罚费用，对于各个设备成本的建模如下：(1)、设备的投资、运行和维护成本的数学模型如下式(1)：式中，X1表示设备的投资、运行和维护的总成本；NE为分布式电源的种类数；PN,e,表示每种分布式电源对应的装机容量；f(u,v)是微网中设备折旧费用；u为设备的折损率；v是设备寿命；XI,e,XⅡ,e和XⅢ,e分别是微网系统的投资、运行维护和设备替换成本；Tyear是年度运营周2CN116031935A权利要求书2/9页期；(2)、微网与主电网的电