并网型微网优化配置方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种并网型微网优化配置方法及装置，本发明实施例提供的并网型微网优化配置方法及装置中的优化配置模型信息，考虑了并网型微网的特性指标，包括自平衡度信息、冗余度信息以及联络线利用率信息，从而使本发明实施例提供的方法及装置更加适用于并网型微网。
【专利说明】并网型微网优化配置方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统并网型微网系统领域，更具体的说，是涉及并网型微网优化配置方法及装置。
【背景技术】
[0002]微网系统是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置和负载组成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自制系统，是解决偏远地区或远离海岸孤岛供电的有效方式。微网系统中由于可再生能源，如风能和太阳能的不确定性，负载和电池的非线性特性，以及存在多种不同的运行策略，导致微网系统的优化设计难度较大。
[0003]微网系统包括并网型微网和独立型微网，发明人在实现本发明创造的过程中发现，现有技术中的优化设计方面，忽略了并型微网的特性，导致现有技术中的微网优化设计方法不适合并网型微网。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提供了一种并网型微网优化配置方法及装置，以克服现有技术中微网优化设计方法不适合并网型微网的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种并网型微网优化配置方法，包括:
[0007]A、根据所述并网型微网的设备组成，获取所述并网型微网的设备信息；
[0008]B、根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述各个设备的数学建模信息；
[0009]C、根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述并网型微网的全寿命周期成本信息；
[0010]D、根据所述并网型微网的全寿命周期成本信息以及所述数学建模信息，确定出优化配置模型信息，所述优化配置模型信息包括约束信息，所述约束信息包括自平衡度信息、冗余度信息以及联络线利用率信息；
[0011]E、依据所述并网型微网中的年风速信息以及光照信息，计算出该年中各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率；
[0012]F、根据所述各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率，确定出历史数据场景信息；
[0013]G、根据所述历史数据场景信息，生成N个随机数据场景信息，所述N为大于等于I的正整数；
[0014]H、采用场景缩减技术，将所述N个随机数据场景缩减为M个随机数据场景，M为大于等于I小于N的正整数，将所述M作为随机数据场景的当前数目；
[0015]1、根据历史数据场景信息以及所述优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值；[0016]J、从所述当前数目的随机数据场景中选择一个出现概率最大的第一随机数据场
旦
牙、；
[0017]K、依据所述第一随机数据场景和优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值；
[0018]L、删除所述第一随机数据场景，所述当前数目减I所得差值大于零时，获得M’，M’由所述当前数目减I后得到，并变更所述当前数目为M’，将所述M，作为随机数据场景的当前数目返回步骤J，若所述差值等于零时，确定步骤K计算出的最优的建立优化配置模型信息为所述并网型微网的最优配置方案。
[0019]其中，所述并网型微网的设备包括柴油发电机、蓄电池储能设备、小型风力发电机和光伏发电，步骤B包括:
[0020]B1、根据所述柴油发电机的设备型号、所述柴油发电机的技术特性、所述柴油发电机的经济特性，确定出所述柴油发电机的输出功率限制信息和运行数量限制信息；
[0021]B2、根据所述蓄电池储能设备的设备型号、所述蓄电池储能设备的技术特性、所述蓄电池储能设备的经济特性，确定出所述蓄电池储能设的能量状态转换信息、能量状态限制信息、充放电功率限制信息、充放电状态互斥约束信息以及充放电状态转换约束信息；
[0022]B3、根据所述小型风力发电机的设备型号、所述小型风力发电机的技术特性、所述小型风力发电机的经济特性，确定出所述小型风力发电机的在线运行的风力发电设备数量信息以及运行数量限制信息；
[0023]B4、根据所述光伏发电的设备型号、所述光伏发电的技术特性、所述光伏发电的经济特性，确定出所述光伏发电的输出功率限制信息以及运行数量限制信息。
[0024]其中，所述全寿命周期成本信息包括初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息以及交易成本信息，步骤D包括:所述优化配置模型信息为C=IC+MC+0C+TC，其中，C是并网型微网的全寿命周期成本信息；IC，MC，0C, TC分别是并网型微网的初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息和交易成本信息。
[0025]其中，所述年风速信息包括年风速数据、启动风速、额定风速和切除风速，所述光照信息包括年光照数据、标准光照和光伏发电转换效率，步骤E包括:
[0026]依据
【权利要求】
1.一种并网型微网优化配置方法，其特征在于，包括: A、根据所述并网型微网的设备组成，获取所述并网型微网的设备信息； B、根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述各个设备的数学建模信息； C、根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述并网型微网的全寿命周期成本信息； D、根据所述并网型微网的全寿命周期成本信息以及所述数学建模信息，确定出优化配置模型信息，所述优化配置模型信息包括约束信息，所述约束信息包括自平衡度信息、冗余度信息以及联络线利用率信息； E、依据所述并网型微网中的年风速信息以及光照信息，计算出该年中各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率； F、根据所述各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率,确定出历史数据场景信息； G、根据所述历史数据场景信息，生成N个随机数据场景信息，所述N为大于等于I的正整数； H、采用场景缩减技术，将所述N个随机数据场景缩减为M个随机数据场景，M为大于等于I小于N的正整数，将所述M作为随机数据场景的当前数目； 1、根据历史数据场景信息以及所述优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值； J、从所述当前数目的随机数据场景中选择一个出现概率最大的第一随机数据场景； K、依据所述第一随机数据场景和优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值； L、删除所述第一随机数据场景，所述当前数目减I所得差值大于零时，获得Μ’，M’由所述当前数目减I后得到，并变更所述当前数目为M’，将所述M’作为随机数据场景的当前数目返回步骤J，若所述差值等于零时，确定步骤K计算出的最优的建立优化配置模型信息为所述并网型微网的最优配置方案。
2.根据权利要求1所述并网型微网优化配置方法，其特征在于，所述并网型微网的设备包括柴油发电机、蓄电池储能设备、小型风力发电机和光伏发电，步骤B包括: B1、根据所述柴油发电机的设备型号、所述柴油发电机的技术特性、所述柴油发电机的经济特性，确定出所述柴油发电机的输出功率限制信息和运行数量限制信息； B2、根据所述蓄电池储能设备的设备型号、所述蓄电池储能设备的技术特性、所述蓄电池储能设备的经济特性，确定出所述蓄电池储能设的能量状态转换信息、能量状态限制信息、充放电功率限制信息、充放电状态互斥约束信息以及充放电状态转换约束信息； B3、根据所述小型风力发电机的设备型号、所述小型风力发电机的技术特性、所述小型风力发电机的经济特性，确定出所述小型风力发电机的在线运行的风力发电设备数量信息以及运行数量限制信息； B4、根据所述光伏发电的设备型号、所述光伏发电的技术特性、所述光伏发电的经济特性，确定出所述光伏发电的输出功率限制信息以及运行数量限制信息。
3.根据权利要求1所述并网型微网优化配置方法，其特征在于，所述全寿命周期成本信息包括初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息以及交易成本信息，步骤D包括:所述优化配置模型信息为C=IC+MC+OC+TC，其中，C是并网型微网的全寿命周期成本信息；IC, MC, OC, TC分别是并网型微网的初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息和交易成本信息。
4.根据权利要求1所述并网型微网优化配置方法，其特征在于，所述年风速信息包括年风速数据、启动风速、额定风速和切除风速，所述光照信息包括年光照数据、标准光照和光伏发电转换效率，步骤E包括:
依据
5.根据权利要求1所述并网型微网优化配置方法，其特征在于，步骤H包括: Η1、确定出所述N个随机数据场景信息中的随机数据场景信息\的出现概率为Cti=I/N, i=l, 2，...，N ; Η2、计算所述随机数据场景信息Xi与任一随机数据场景\的范数DTu=DT (Xi, Xj)，j为大于等于I小于等于N的正整数，i ^ j ； H3、根据公式) = min DT1丨，获取与所述随机数据场景信息Xi最具相似度的随机数据场景信息&； H4、获得DTi OO与所述随机数据场景信息Xi的出现概率的乘积的最小值^Z)(.v) = min[^ D7；(.V.)]； H5、将与所述ro(xs)对应的随机数据场景信息Xs删除，并将Φ?+Φ3作为所述随机数据场景信息Xi的出现概率； Η6、重复步骤Η2~Η5，使随机数据场景数目由N缩减至M个，所述M为大于等于I小于N的正整数。
6.一种并网型微网优化配置装置，其特征在于，包括: 第一获取模块，用于根据所述并网型微网的设备组成，获取所述并网型微网的设备信息； 第一确定模块，用于根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述各个设备的数学建模信息； 第二确定模块，用于根据所述并网型微网的设备信息，确定出所述并网型微网的全寿命周期成本信息； 第三确定模块，用于根据所述并网型微网的全寿命周期成本信息以及所述数学建模信息，确定出优化配置模型信息，所述优化配置模型信息包括约束信息，所述约束信息包括自平衡度?目息、冗余度彳目息以及联络线利用率/[目息；第一计算模块，用于依据所述并网型微网中的年风速信息以及光照信息，计算出该年中各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率； 第四确定模块，用于根据所述各个时刻风力发电的最大功率以及所述各个时刻光伏发电的最大功率，确定出历史数据场景信息； 生成模块，用于根据所述历史数据场景信息，生成N个随机数据场景信息，所述N为大于等于I的正整数； 缩减模块，用于采用场景缩减技术，将所述N个随机数据场景缩减为M个随机数据场景，M为大于等于I小于N的正整数，将所述M作为随机数据场景的当前数目； 第二计算模块，用于根据历史数据场景信息以及所述优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值； 选择模块，用于从所述当前数目的随机数据场景中选择一个出现概率最大的第一随机数据场景； 第三计算模块，用于依据所述第一随机数据场景和优化配置模型信息，计算出所述并网型微网中各个设备的安装数量，并将该安装数量作为下一次计算所述并网型微网中所述优化配置模型信息的各个设备的安装数量的下限值； 触发模块，用于删除所述第一随机数据场景，所述当前数目减I所得差值大于零时，获得M’，M’由所述当前数目减I后得到，并变更所述当前数目为M’，将所述Μ’作为随机数据场景的当前数目返回所述选择模块，若所述差值等于零时，确定所述第三计算模块计算出的最优的建立优化配置模型信息为所述并网型微网的最优配置方案。
7.根据权利要求6所述并网型微网优化配置装置，其特征在于，所述并网型微网的设备包括柴油发电机、蓄电池储能设备、小型风力发电机和光伏发电，所述第一确定模块包括: 第一确定子单元，用于根据所述柴油发电机的设备型号、所述柴油发电机的技术特性、所述柴油发电机的经济特性，确定出所述柴油发电机的输出功率限制信息和运行数量限制信息； 第二确定子单元，用于根据所述蓄电池储能设备的设备型号、所述蓄电池储能设备的技术特性、所述蓄电池储能设备的经济特性，确定出所述蓄电池储能设的能量状态转换信息、能量状态限制信息、充放电功率限制信息、充放电状态互斥约束信息以及充放电状态转换约束信息； 第三确定子单元，用于根据所述小型风力发电机的设备型号、所述小型风力发电机的技术特性、所述小型风力发电机的经济特性，确定出所述小型风力发电机的在线运行的风力发电设备数量信息以及运行数量限制信息； 第四确定子单元，用于根据所述光伏发电的设备型号、所述光伏发电的技术特性、所述光伏发电的经济特性，确定出所述光伏发电的输出功率限制信息以及运行数量限制信息。
8.根据权利要求6所述并网型微网优化配置装置，其特征在于，所述全寿命周期成本信息包括初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息以及交易成本信息，所述第三确定模块包括:所述优化配置模型信息为C=IC+MC+OC+TC，其中，C是并网型微网的全寿命周期成本信息；ic, MC, OC, TC分别是并网型微网的初始成本信息、维护成本信息、运行成本信息和交易成本信息。
9.根据权利要求6所述并网型微网优化配置装置，其特征在于，所述年风速信息包括年风速数据、启动风速、额定风速和切除风速，所述光照信息包括年光照数据、标准光照和光伏发电转换效率，所述第一计算模块具体用于:
依据
10.根据权利要求6所述并网型微网优化配置装置，其特征在于，所述缩减模块包括: 确定子单元，用于确定出所述N个随机数据场景信息中的随机数据场景信息Xi的出现概率为 Φ i=l/N, i=l, 2,..., N ； 计算子单元，用于计算所述随机数据场景信息Xi与任一随机数据场景\的范数DTij=DT (Xi, Xj)，j为大于等于I小于等于N的正整数，i ^ j ； 第一获取子单元，用于根据公SD7)(_V,.) = η；'?' DT"，获取与所述随机数据场景信息XiJ^1丄最具相似度的随机数据场景信息&; 第二获取子单元，用于获得DTiOO与所述随机数据场景信息Xi的出现概率的乘积的最小值厂￡>(.\-,) = tnin[(A.D7:(.r,)]； 删除子单元，用于将与所述ro(Xs)对应的随机数据场景信息Xs删除，并将Φ?+Φ3作为所述随机数据场景信息Xi的出现概率； 触发子单元，用于触发所述确定子单元，使随机数据场景数目由N缩减至M个，所述M为大于等于I小于N的正整数。
【文档编号】G06Q10/04GK103715688SQ201410012565
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】赵波, 薛美东, 周丹, 葛晓慧, 张雪松 申请人:国家电网公司, 国网浙江省电力公司电力科学研究院