一种考虑可靠性需求响应的微网优化规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113988392A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111218605.4H02J3/14(2006.01)(22)申请日2021.10.19H02J3/32(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人华北电力大学（保定）地址071003河北省保定市莲池区永华北大街619号华北电力大学一校区(72)发明人李鹏高孟可项特(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代理事务所12201代理人杜文茹(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)H02J3/00(2006.01)H02J3/06(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图2页(54)发明名称一种考虑可靠性需求响应的微网优化规划方法(57)摘要一种考虑可靠性需求响应的微网优化规划方法，包括：建立包括风机、光伏、储能、微型燃气轮机、燃料电池、柴油发电机分布式电源在内的并网型微网模型；建立微网的协调规划模型；建立考虑负荷可靠性的需求侧响应，负荷可靠性的需求侧响应包括需求侧响应方式和需求侧响应模型；利用MATLAB中的Yalmip工具箱对微网的协调规划模型进行求解，然后，引入考虑电价激励型需求侧响应和考虑负荷可靠性的需求侧响应，得到分布式电源的配置类型、数目和系统成本。本发明能够科学量化需求侧响应对微网系统经济性的影响，明确考虑负荷可靠性需求侧响应的微网优化规划方法，可一定程度上指导并网型微网规划设计的制定，有利于提高微网系统的经济效益水平。CN113988392ACN113988392A权利要求书1/4页1.一种考虑可靠性需求响应的微网优化规划方法，其特征在于，包括如下步骤：1)建立包括风机、光伏、储能、微型燃气轮机、燃料电池、柴油发电机分布式电源在内的并网型微网模型；并网型微网实行自发自用、电网调剂的运行机制，即并网型微网电源优先给本地负荷供电，当并网型微网电源供电不足时，从区域大电网购电，满足本地负荷要求；2)建立微网的协调规划模型，微网的协调规划模型是以计入了包括等年值设备投资费用、运行维护费用、燃料消耗费用、环保折算费用、国家新能源补贴费用及购电费用在内的6类成本构成的等年值投资费用最小为目标函数；以满足系统安全性、可靠性和供电质量的约束为约束条件；3)建立考虑负荷可靠性的需求侧响应，所述负荷可靠性的需求侧响应包括需求侧响应方式和需求侧响应模型，需求侧响应方式为对所有的负荷按照可靠性等级划分，需求侧响应时按照负荷可靠性由低到高改变可转移负荷的使用时间，从而使负荷曲线与分布式电源曲线在时序上更加贴近；需求侧响应模型包括负荷转移目标函数和可转移负荷模型两部分；4)利用MATLAB中的Yalmip工具箱对步骤2)建立的微网的协调规划模型进行求解，然后，引入考虑电价激励型需求侧响应和考虑负荷可靠性的需求侧响应，得到分布式电源的配置类型、数目和系统成本。2.根据权利要求1所述的一种考虑可靠性需求响应的微网优化规划方法，其特征在于，步骤1)所述的并网型微网模型，包括：(1.1)风机出力模型：风机出力与实时的风速有关，最大出力用如下分段函数表示：其中，v、vci、vr、vco分别为风机轮毂高度处的实时风速、切入风速、额定风速和切出风速，Pr为风机额定输出功率；Pwt为风机输出功率；(1.2)光伏发电数学模型：光伏输出功率PPV由在标准额定条件下的输出功率、光照强度和环境温度得到，所述的标准额定条件为太阳辐照度GSTC为1000W/m2，相对大气光学质量为AM1.5，电池温度TSTC为25℃，光伏输出功率PPV为如下的折线关系：其中G、Gmin、Gs分别为辐照度、最低辐照度、额定辐照度，PN为光伏阵列额定输出功率；(1.3)储能装置出力模型：采用简化模型，将蓄电池分为充电过程和放电过程：充电过程：SOC(t+1)＝(1‑δ)SOC(t)‑Psb·ηc·Δt/Ed放电过程：SOC(t+1)＝(1‑δ)SOC(t)‑Psb·Δt/(ηd·Ed)其中，δ为自放电系数，ηc为充电效率，ηd为蓄电池放电效率，Δt为单位时间，取1小时；2CN113988392A权利要求书2/4页SOC(t)为t时刻的荷电状态，SOC(t+1)为t+1时刻的荷电状态，Psb为储能电池充放电功率，Ed为储能电池额定功率；(1.4)微型燃气轮机数学模型：仅考虑微型燃气轮机在电力供应方面的作用，对于供热或制冷作用不涉及，即耗量模型为：VMT＝∑(Pmt·Δt/(ηMT·LMT))其中，VMT为微型燃气轮机燃料消耗量，ηMT表示微型燃气轮机发电效率，LMT表示燃料低热值，Pmt为微型燃气轮机输出的电功率；(1.5