一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法和装置，其中，方法包括：基于子微电网不同阶段投资成本和综合运行成本构建交直流独立微电网群多阶段的随机规划模型，并确立所述随机规划模型的约束条件；采用预设求解器对所述随机规划模型进行求解，并将求解的结果作为微电网群最优规划方案。本发明专利技术使得交直流混合微电网的规划更为合理。直流混合微电网的规划更为合理。直流混合微电网的规划更为合理。

【技术实现步骤摘要】
一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法和装置


[0001]本专利技术涉及交直流独立微电网群优化规划
，特别是涉及一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法和装置。

技术介绍

[0002]能源短缺和环境污染是当今世界面临的双重难题。微电网(Microgrid，MG)采用分布式电源(Distributed Generation，DG)的供电模式，有利于推进节能减排并发展循环经济。交直流混合微电网具有变流损耗小、运行效率高、组网调控灵活等优点，其集群可提升系统的经济性和可靠性。
[0003]交直流混合微电网需综合考虑交流子微电网和直流子微电网对规划和运行的影响。目前，对于交直流混合微电网规划研究主要集中在单微网、单阶段规划模型，并未考虑到微电网规划周期的动态因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法和装置，使得交直流混合微电网的规划更为合理。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，包括以下步骤：
[0006]基于子微电网不同阶段投资成本和综合运行成本构建交直流独立微电网群多阶段的随机规划模型，并确立所述随机规划模型的约束条件；
[0007]采用预设求解器对所述随机规划模型进行求解，并将求解的结果作为微电网群最优规划方案。
[0008]所述随机规划模型的目标函数为：其中，K为总阶段数，k为当前阶段，M为微电网总数，ξ为分布式电源出力的随机变量，ΔF
ins,m,k
为子微电网m在第k阶段的投资成本，E[ΔF
ope,m,k
(ξ)]为综合运行成本的期望值。
[0009]所述子微电网m在第k阶段的投资成本通过计算得到，其中，i
r
为通货膨胀率，d
r
为贴现率，p(k)为第k阶段开始的年份，F
ins,m,k
为1～k阶段微电网m的总投资成本，F
ins,m,k
‑1为1～k
‑
1阶段的总投资成本；
[0010]所述1～k阶段微电网m的总投资成本为所述1～k阶段微电网m的总投资成本为分别为微电网m在1～k阶段的交流侧分布式电源、直流侧分布式电源、交流侧储能、直流侧储能和交直流母线间双向变流器投资成本。
[0011]所述综合运行成本的期望值通过计算得到，其
中，ξ
s
表示第s个分布式电源典型随机出力场景集合，p
s
表示各随机场景的概率，ΔF
ope,m,k
(ξ
s
)表示ξ
s
下的运行阶段总成本，所述ξ
s
下的运行阶段总成本为其中，i
r
为通货膨胀率，d
r
为贴现率，p(k)为第k阶段开始的年份，P(k)为第k阶段结束年份；F
om,m,k,s
、F
rep,m,k,s
、F
lack,m,k,s
和F
waste,m,k,s
分别为微电网m第k阶段的ξ
s
下年维护、置换、停电损失和能量惩罚成本；
[0012]所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年维护成本为：其中，其中，和F
om.iv,m,k,s
分别为微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧分布式电源、直流侧分布式电源、交流侧储能、直流侧储能和变流器的年运行维护成本；
[0013]所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年置换成本为其中，Y
BS,m,k,s
为微电网m第k阶段在ξ
s
下储能的实际寿命，Y
pro
为工程年限，C
ins.e.bs
表示单位容量储能的购置成本，S
E.BS,m,k
为微电网m第k阶段的储能的额定容量；
[0014]所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年停电损失为：其中，C
lack
为微电网的单位停电成本；在n＝1时表示微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧实时切负荷功率，在n＝2时表示微电网m第k阶段在ξ
s
下直流侧实时切负荷功率，Δt为优化的时间间隔、T表示一年的总时间间隔；
[0015]所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年能量惩罚成本为：其中，C
waste
为微电网单位弃风弃光的惩罚成本，P
swas,t,m,k,s
为微电网m第k阶段在ξ
s
下的弃风弃光量。
[0016]所述随机规划模型的约束条件包括安装约束和运行约束。
[0017]所述安装约束包括分布式电源安装容量约束、储能系统安装约束和交/直流子微电网间双向变流器安装约束；
[0018]所述分布式电源安装容量约束为：S
DG.min,m,k
≤P
ope.wt,t,m,k,s
≤S
DG,m,k
，其中，S
DG.min,m,k
为微电网m在第k阶段的分布式电源最小额定容量，P
ope.wt,t,m,k,s
为微电网m在第k阶段的分布式电源的安装容量，S
DG,m,k
为微电网m第k阶段的电源的额定容量；
[0019]所述储能系统安装约束为：其中，S
E.BS.min,m,k
、S
P.BS.min,m,k
分别为微电网m第k阶段的储能最小额定容量和储能最小额定功率；S
E.BS,m,k
、S
P.BS,m,k
分别为微电网m第k阶段的储能容量和储能功率；
[0020]所述交/直流子微电网间双向变流器安装约束为：S
IV.min,m,k
≤S
IV,m,k
，其中，S
IV.min,m,k
为微电网m第k阶段的变流器的最小额定容量，S
IV,m,k
为微电网m第k阶段的变流器的容量。
[0021]所述运行约束包括功率平衡约束、储能运行约束、交直流子微电网间变流器功率约束和重要负荷可靠供电约束；
[0022]所述功率平衡约束为：其中，分别为微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧、直流侧分布式电源的输出功率，分别为微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧、直流侧储能的实时放电功率，为微电网m第k阶段在ξ
s
下互联变流器从直流侧向交流侧传输的实时传输功率，为微电网m第k阶段在ξ
s
下互联变流器从交流侧向直流侧的实时传输功率，分别为微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧、直流侧实时切负荷功率；分别表示交流子微电网和直流子微电网的负荷；η
IV...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，包括以下步骤：基于子微电网不同阶段投资成本和综合运行成本构建交直流独立微电网群多阶段的随机规划模型，并确立所述随机规划模型的约束条件；采用预设求解器对所述随机规划模型进行求解，并将求解的结果作为微电网群最优规划方案。2.根据权利要求1所述的交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，所述随机规划模型的目标函数为：其中，K为总阶段数，k为当前阶段，M为微电网总数，ξ为分布式电源出力的随机变量，ΔF
ins,m,k
为子微电网m在第k阶段的投资成本，E[ΔF
ope,m,k
(ξ)]为综合运行成本的期望值。3.根据权利要求2所述的交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，所述子微电网m在第k阶段的投资成本通过计算得到，其中，i
r
为通货膨胀率，d
r
为贴现率，p(k)为第k阶段开始的年份，F
ins,m,k
为1～k阶段微电网m的总投资成本，F
ins,m,k
‑1为1～k
‑
1阶段的总投资成本；所述1～k阶段微电网m的总投资成本为所述1～k阶段微电网m的总投资成本为F
ins.iv,m,k
分别为微电网m在1～k阶段的交流侧分布式电源、直流侧分布式电源、交流侧储能、直流侧储能和交直流母线间双向变流器投资成本。4.根据权利要求2所述的交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，所述综合运行成本的期望值通过计算得到，其中，ξ
s
表示第s个分布式电源典型随机出力场景集合，p
s
表示各随机场景的概率，ΔF
ope,m,k
(ξ
s
)表示ξ
s
下的运行阶段总成本，所述ξ
s
下的运行阶段总成本为其中，i
r
为通货膨胀率，d
r
为贴现率，p(k)为第k阶段开始的年份，P(k)为第k阶段结束年份；F
om,m,k,s
、F
rep,m,k,s
、F
lack,m,k,s
和F
waste,m,k,s
分别为微电网m第k阶段的ξ
s
下年维护、置换、停电损失和能量惩罚成本；所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年维护成本为：其中，其中，和F
om.iv,m,k,s
分别为微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧分布式电源、直流侧分布式电源、交流侧储能、直流侧储能和变流器的年运行维护成本；所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年置换成本为其中，Y
BS,m,k,s
为微电网m第k阶段在ξ
s
下储能的实际寿命，Y
pro
为工程年限，C
ins.e.bs
表示单位容量储能的购置
成本，S
E.BS,m,k
为微电网m第k阶段的储能的额定容量；所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年停电损失为：其中，C
lack
为微电网的单位停电成本；在n＝1时表示微电网m第k阶段在ξ
s
下交流侧实时切负荷功率，在n＝2时表示微电网m第k阶段在ξ
s
下直流侧实时切负荷功率，Δt为优化的时间间隔、T表示一年的总时间间隔；所述微电网m第k阶段的ξ
s
下年能量惩罚成本为：其中，C
waste
为微电网单位弃风弃光的惩罚成本，P
swas,t,m,k,s
为微电网m第k阶段在ξ
s
下的弃风弃光量。5.根据权利要求1所述的交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，所述随机规划模型的约束条件包括安装约束和运行约束。6.根据权利要求5所述的交直流独立微电网群多阶段随机规划方法，其特征在于，所述安装约束包括分布式电源安装容量约束、储能系统安装约束和交/直流子微电网间双向变流器安装约束；所述分布式电源安装容量约束为：S
DG.min,m,k
≤P<...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄存强，寇凌峰，张东南，李俊贤，田旭，杨海林，米金梁，赵雪，张舜祯，安娟，刘兴文，张祥成，马国福，许辉，省天骄，郭小鹤，张奎，岳超，谢现举，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司国网上海能源互联网研究院有限公司中国电建集团青海省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：