一种基于动态电价的微电网运行优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于动态电价的微电网运行优化方法，其特点是将配电网对微电网下达的参考计划交换功率曲线与微电网的计划交换功率曲线进行模糊化，计算二者的欧几里得贴近度来实现电价的动态化，建立考虑动态电价、运行维护成本和排污处理成本目标函数，采用粒子群算法求取微电网经济优化运行方案。使得微电网在运行优化过程中能够协调配电网运行，减轻微电网接入对配电网带来的影响。
【专利说明】-种基于动态电价的微电网运行优化方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于动态电价的微电网运行优化方法。具体地说，本发明是针对 含多种微电源的微电网，建立了基于动态电价、运行维护费用、排污处理费用的微电网运行 优化模型。属于微电网与配电网协调运行优化【技术领域】，
【背景技术】
[0002] 微电网是由微源、储能设备、负荷和控制装置共同构成的一种新型网络结构，它能 够充分促进分布式电源与再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供 给，是实现主动式配电网和智能电网的一个重要形式。微电网运行优化是指在满足系统电 力电量平衡约束条件下，按照控制策略将负荷进行合理分配，达到综合发电成本最小。
[0003] 传统的微电网运行优化主要立足于从微电网本身的角度来进行运行优化，常见的 优化模型有：计及运行成本最低与环境效益最佳的优化模型、考虑发电成本、线路损耗、环 境效益的优化模型和考虑经济性、环保性、可靠性的能量优化模型。然而传统的运行优化方 法仅从微电网自身进行考虑，对微电网接入配电网带来的影响考虑比较简单，只考虑峰谷 电价和实时电价来计及微电网接入对配网的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术不足而提供一种基于动态电价的微电网运行优化 方法，其特点是微电网在运行优化过程中能够协调配电网的运行，减轻微电网接入对配电 网带来的影响。采用动态电价的微电网运行优化模型，将微电网当作一个可正可负的负荷 接入配电网中，配电网根据优化目标确定出一条24h的微电网与配电网的参考计划交换功 率控制曲线。然后对微电网中的风、光出力按照分布式电源模型进行求解，将求得的风、光 出力以及负荷作为已知量代入粒子群算法中；将其它微电源作为未知量，进行编码操作，生 成初始种群，求取一条计划交换功率曲线，对电价的处理采用模糊化的形式；然后对种群进 行粒子群算法操作，直到达到终止条件退出循环，从而求取满足约束的微电源最优出力。
[0005] 本发明的目的由以下技术措施实现
[0006] 基于动态电价的微电网运行优化方法包括以下步骤：
[0007] 1)考虑微电网参与配电网协调运行优化模型
[0008] 将微电网当作一个可正可负的负荷接入配电网中，配电网根据运行优化目标确定 出一条24h的微电网参考计划交换功率控制曲线，将参考计划交换功率和计划交换功率模 糊化，分别求出隶属度函数值，通过计算二者的欧几里得贴近度来实现电价的动态化，曲线 贴近度越高，售电价越高，购电价越低；
[0009] 2)计及动态电价的微电网运行优化目标函数
[0010] 本发明建立了含有风力发电机、光伏电池、微型燃气轮机、蓄电池多种微电源的微 电网运行优化模型；考虑了包括动态电价、运行维护成本、排污处理成本在内的目标函数， 考虑了微电网系统中的功率平衡、各个微电源容量限制、微型燃气轮机爬坡率、联络线传输 功率、蓄电池容量和蓄电池充放电各类约束；同时模型通过计算参考计划交换功率曲线和 计划交换功率曲线的欧几里得贴近度来确定动态电价，计及配电网对微电网的协调运行优 化；
【权利要求】
1. 一种基于动态电价的微电网运行优化方法，其特征在于： 1) 考虑微电网参与配电网协调运行优化模型 将微电网当作一个可正可负的负荷接入配电网中，配电网根据运行优化目标确定出 一条24h的微电网参考计划交换功率控制曲线，将参考计划交换功率和计划交换功率模糊 化，分别求出隶属度函数值，通过计算二者的欧几里得贴近度来实现电价的动态化，曲线贴 近度越高，售电价越高，购电价越低； 2) 计及动态电价的微电网运行优化目标函数 本发明建立了含有风力发电机、光伏电池、微型燃气轮机、蓄电池多种微电源的微电 网运行优化模型；考虑了包括动态电价、运行维护成本、排污处理成本在内的目标函数，考 虑了微电网系统中的功率平衡、各个微电源容量限制、微型燃气轮机爬坡率、联络线传输功 率、蓄电池容量和蓄电池充放电各类约束；同时模型通过计算参考计划交换功率曲线和计 划交换功率曲线的欧几里得贴近度来确定动态电价，来计及配电网对微电网的运行；
式中，cf⑴、CDP(t)、CM(t)、Ce(t)分别为t时刻各微电源的燃料成本、投资折旧成本、 运行维护成本、排污处理成本；c#id、cs。分别为微电网与配电网的交互成本和微型燃气轮机 制冷收益，分别为单位容量的微电源的安装成本、容量因素、年利 率、投资偿还期、单位电量运行维护成本系数、污染物的环境价值和污染物的排放量；A(i)、 B(i)分别为参考计划交换功率曲线和计划交换功率曲线模糊化后的隶属度函数值；CP(t)、 CP(t)为t时亥猶实时购售电价，C'P(t)、Cs'（t)为引入欧几里得贴近度后的动态实时购售 电价；Qji)为微型燃气轮机各时刻制冷量；K P。为单位制冷的售价； 其约束条件为： Α、功率平衡约束 (11) 式中，PlMd为系统总的负荷，Pgd为微网与配网的交换功率，PD(U为各微源的出力； B、 微源有功出力约束
(12) C、 微型燃气轮机爬坡率约束 增加出力时为：
(13) 减少出力时为：
(14) D、 微网与配电网交换功率约束
(15) E、 蓄电池运行约束
(16) (17) 对微电网中的风、光等出力按照分布式电源模型进行求解，将求得的风、光出力以及负 荷作为已知量代入粒子群算法中；将其它微电源作为未知量，进行编码操作，生成初始种 群，可以求取出一条计划交换功率曲线； 3)计及动态电价的粒子群优化算法 A、 对微电网优化调度模型中的各微电源、负荷参数、目标函数参数以及约束条件参数 进行设置，电价通过计算参考计划交换功率曲线和计划交换功率曲线的欧几里得贴近度来 实现动态化，即曲线贴近度越高，售电价越高，购电价越低； B、 对粒子群算法中的控制参数进行设置，其中包括仿真代数、粒子规模、学习因子和惯 性权重等； C、 对微电网中的燃气轮机、燃料电池和交换功率进行编码，随机生成初始种群； D、 通过解码，将个体代入适应度函数中，对个体进行适应度值评价，选出种群中的最优 个体； E、 对种群进行位置和速度行进更新，同时在操作过程中采用最优保留政策，生成新的 子代种群； F、 新生成种群重新计算群体中各个体的适应度值，进入判别条件，满足条件的个体作 为最优解输出，不满足条件则返回步骤4); G、 最终输出的最优解即为一天24小时各微电源出力以及交换功率。
【文档编号】H02J3/06GK104065072SQ201410270976
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】刘天琪, 胡晓通, 李兴源, 时珊珊, 李妮, 刘舒, 柳劲松, 周宜广 申请人:四川大学, 国网上海市电力公司