專利名稱：基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)分布式發(fā)電微網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。
背景技術(shù)：
微網(wǎng)系統(tǒng)是指由分布式電源、儲能裝置、能量變換裝置、負(fù)載和監(jiān)控、保護(hù)裝置匯集而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，是一個能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，是解決偏遠(yuǎn)地區(qū)或遠(yuǎn)離海岸孤島供電的有效方式。微網(wǎng)系統(tǒng)中，由于可再生能源，如風(fēng)能和太陽能的不確定性，負(fù)載和電池的非線性特性，以及存在著多種不同的運(yùn)行策略，微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計難度較大。目前在微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計方面，格林(Green)和曼威爾(Manwell)開發(fā)的 Hybrid2可以對微網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真，但不能對微網(wǎng)系統(tǒng)的電源組成和最佳容量進(jìn)行優(yōu)化配置。美國國家能源實驗室開發(fā)的HOMER軟件，包含有風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、柴油發(fā)電機(jī)和儲能電池的穩(wěn)態(tài)仿真模型，可以通過靈敏度分析優(yōu)化選擇各個子系統(tǒng)的最佳配置容量。另外一款HOGA軟件，利用遺傳算法，以最小投資和運(yùn)行成本為目標(biāo)，對包含光伏發(fā)電、 儲能電池和柴油發(fā)電機(jī)的孤立系統(tǒng)進(jìn)行容量優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化變量包括光伏陣列的數(shù)量、電池的最佳放電區(qū)間、柴油發(fā)電機(jī)和逆變器的功率等，分析比較了不同運(yùn)行策略和關(guān)鍵參數(shù)對優(yōu)化結(jié)果的影響。以上微網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)化軟件的算法都沒有考慮以全壽命周期凈費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)，從而對分布式電源的功率和儲能系統(tǒng)的容量進(jìn)行配置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例提供了一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法， 用于按照微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略，根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)可再生能源資源、負(fù)荷需求等情況，確定微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部各分布式電源、儲能的最佳容量配置，保證微網(wǎng)系統(tǒng)在全壽命周期內(nèi)的凈費(fèi)用， 即成本最小。依據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，包括以下步驟建立微網(wǎng)系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)所述微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定所述目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化變量；根據(jù)所述微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件；按照所述約束條件對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真，通過標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的交叉和變異操作，產(chǎn)生最佳優(yōu)化變量組合，獲取優(yōu)化計算結(jié)果；根據(jù)所述優(yōu)化計算結(jié)果確定所述微網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)建立了針對微網(wǎng)系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)，提供了微網(wǎng)系統(tǒng)的一種新的優(yōu)化設(shè)計方法；(2)通過優(yōu)化變量和約束條件的確定可使得在保證分布式電源、儲能的最佳容量配置的同時，實現(xiàn)全壽命周期凈費(fèi)用最小。


圖1所示為本發(fā)明基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法的微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為本發(fā)明基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法的流程示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例提供了一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法， 用于按照微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略，根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)可再生能源資源、負(fù)荷需求等情況，確定微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部各分布式電源、儲能的最佳容量配置，保證微網(wǎng)系統(tǒng)在全壽命周期內(nèi)的凈費(fèi)用， 即成本最小，以下將結(jié)合具體實施例詳細(xì)描述本發(fā)明的實施過程。參考圖1，所示為本實施例基于的一種風(fēng)光柴儲的微網(wǎng)系統(tǒng)，其中“風(fēng)”表示用于可再生能源風(fēng)能轉(zhuǎn)換的風(fēng)力發(fā)電機(jī)12，“光”表示用于可再生能源太陽能轉(zhuǎn)換的光伏陣列11， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)12和光伏陣列11構(gòu)成了分布式電源，“柴”表示用于備用的柴油發(fā)電機(jī)15，“儲” 表示用于儲能的蓄電池組13，還包括孤立微網(wǎng)主控系統(tǒng)和負(fù)荷14，負(fù)荷又包括可控負(fù)荷和不可控負(fù)荷。蓄電池組13和光伏陣列11通過前級雙向DC/DC換流器并入直流母線DC-BUS， 然后通過雙向DC/AC逆變器接入交流母線AC-BUS，微網(wǎng)監(jiān)控子系統(tǒng)用于控制微網(wǎng)內(nèi)的電壓和頻率保持穩(wěn)定。以下對圖1所示的風(fēng)光柴儲微系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法作詳細(xì)描述，其流程如圖2所示，包括以下步驟S21，建立微網(wǎng)系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)；選取微網(wǎng)系統(tǒng)全壽命周期內(nèi)的凈費(fèi)用(the Total Net Present Cost, NPC)最小為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。NPC代表了微網(wǎng)系統(tǒng)在全壽命周期內(nèi)所產(chǎn)生的凈費(fèi)用，即將全壽命周期內(nèi)產(chǎn)生的所有成本和收入都濃縮到當(dāng)前資金的時間價值。NPC的成本部分包括初始投資費(fèi)用、設(shè)備更新費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和燃料費(fèi)用，收入部分包括賣電收益和設(shè)備殘值。數(shù)學(xué)表達(dá)式為
k=\ (丄 + η式中，K代表微網(wǎng)系統(tǒng)的全壽命周期時間，單位為年，r為貼現(xiàn)率，C(k)代表第k年的成本，單位為Y/年，計算公式為C (k) = C1 (k) +Ce (k) +Cm (k) +Cf (k)式中，C1GO，Ce(k)，Cm(k)，Cf(k)分別代表第k年的初始投資費(fèi)用、更新費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用和燃料費(fèi)用，其中，C1 (k) 一 CIcon+CIbattery+CIpv+CIwind+CIDG+CIConverterCIcon、Clbattery Λ ClpvΛ ClwindΛ CidgΛ Ciconverter 分別代表微網(wǎng)主控系統(tǒng)、電池、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的投資費(fèi)用；
Ce (k) = CEbattery (k) +Cepv (k) +CEwind (k) +Cedg (k) +C
RConverter
(k) CEbattery (k)、CEpv (k)、
CEwind(k) Xedg(k) >CEConverter(k)分別代表第k年的電池、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的更新費(fèi)用；Cm (k) — CMbattery (k) +CMpv (k) +CMwind (k) +Cmdg (k) +CMConverter (k) CMbattery (k)、CMpv (k)、 CMwind(k) Xbg(k) >CMConverter(k)分別代表第k年的電池、光伏陣列、風(fēng)機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的維護(hù)費(fèi)用；Cf(k) = Cfdg(k)表示第k年的柴油發(fā)電機(jī)的燃料費(fèi)用；B(k)代表第k年的收入，單位為Y/年，計算公式如下，B(k) = Bsalvage (k)+Bcrids (k)式中，Bsalvage(k)，Btoids(k)分別代表第k年設(shè)備殘值、賣電收入。S22，根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化變量；此步驟中需根據(jù)目標(biāo)函數(shù)和微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略來確定優(yōu)化變量。NPC成本部分包括初始投資費(fèi)用、設(shè)備更新費(fèi)用、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和燃料費(fèi)用，收入部分包括設(shè)備殘值和賣電收益，而這些成本費(fèi)用大小是相互關(guān)聯(lián)的，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)臺數(shù)越多，會導(dǎo)致初始投資越大，但同時也會減少燃料費(fèi)用，所以要通過優(yōu)化變量，去尋求全壽命周期凈費(fèi)用的最小。光伏電池陣列的功率取決于光伏電池單體功率以及陣列的串聯(lián)數(shù)和并聯(lián)數(shù)，光伏電池單體功率以及陣列串聯(lián)數(shù)一般是定義好的，所以選擇光伏電池的并聯(lián)數(shù)PVnud作為優(yōu)化變量，通過優(yōu)化光伏電池的并聯(lián)數(shù)PVnud，就能決定光伏電池的功率大??；風(fēng)機(jī)的功率取決于單臺風(fēng)機(jī)功率以及臺數(shù)，單臺風(fēng)機(jī)功率一般是定義好的，所以選擇風(fēng)機(jī)臺數(shù)WindNum作為優(yōu)化變量，通過優(yōu)化風(fēng)機(jī)臺數(shù)Windmm，就能決定風(fēng)機(jī)的功率大??；儲能系統(tǒng)為電池儲能形式， 優(yōu)化儲能系統(tǒng)容量即指優(yōu)化電池容量&attCTy，選擇電池容量&attCTy作為優(yōu)化變量，從而決定儲能系統(tǒng)容量。S23，根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定目標(biāo)函數(shù)的約束條件；該優(yōu)化計算方法的約束條件主要包括蓄電池、柴油發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、光伏以及變流器的約束條件。
1)蓄電池電池工作在部分荷電狀態(tài)下(MinSOCbattwy，MaxSOCbattoy)。在該工作范圍內(nèi)，通過對分布式電源或者負(fù)荷的有效管理，保證電池在充電過程中不放電，在放電過程中不充電，避免對電池進(jìn)行頻繁的充放電操作，達(dá)到延長電池使用壽命的目的。由于較大的充放電電流、 電池過充和過放等對電池的傷害較大，因此，需要對電池的充放電電流、電池電壓以及SOC 三個指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，并分別設(shè)定限值，其中SOCGtate ofCharge)為電池荷電狀態(tài)電量。電池電流約束條件包括 I charge〈 MaX Icharge Idischarge〈 MaX I discharge其中，I。harge、Idis。！^ge分別為電池的充電電流、放電電流，MaxI。h ge、MaxIdis。！^ge分別為電池的最大充電電流、最大放電電流。電池端口電壓約束條件表示為MinVbattery < V < Max Vbattery當(dāng)電池端口電壓V高于MaxVbattey，或者低于MinVbattoy時，電池會由于過充、過放而遭到損壞。
7
電池的SOC約束條件為MaxSOCbat > SOC > MinSOCbat ；當(dāng) SOC < MinSOCbat 時，電池充電；當(dāng) SOCMax > SOCbat 時，電池放電。2)柴油發(fā)電機(jī)柴油發(fā)電機(jī)組的最大發(fā)電功率MaxPre應(yīng)能夠滿足在可再生能源出力為零，且電池容量不能滿足放電要求時最大負(fù)荷功率，即MbxPdg = MaxPltjad，其中 MaxPlrad 為最大負(fù)荷功率。柴油發(fā)電機(jī)的啟動條件S0C < MinSOCbat ；柴油發(fā)電機(jī)的關(guān)閉條件S0C > MaxSOCbat ；柴油機(jī)運(yùn)行約束=MaxPlie > Pd > MinPlie，Tdg彡MinTre，其中，Pd是柴油機(jī)的運(yùn)行功率，MaxPDe、MinPD(;分別為其上下限約束，TDe、MinTD(;則為柴油機(jī)的運(yùn)行時間和最小運(yùn)行時間。 設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)的最小運(yùn)行時間約束，減少頻繁啟停對其壽命的影響。只有當(dāng)電池SOC < MinSOCbat時，才啟動柴油機(jī)為其充電。3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)機(jī)的啟動條件=Pless彡P(guān)wn，Δ tws彡MinTws,其中，Pless為系統(tǒng)缺額功率，PwN為單臺風(fēng)機(jī)的額定功率；Δ tws為風(fēng)機(jī)停機(jī)時間，Δ tws為最小停機(jī)時間。當(dāng)Pless ^ Pwn時，投入風(fēng)機(jī)，避免小功率波動造成的風(fēng)機(jī)頻繁投切；風(fēng)機(jī)停機(jī)時間需要滿足Atws ^ MinTws ；優(yōu)先投入已切除時間較長的風(fēng)機(jī)，同理，優(yōu)先切除已投入時間 Atwo較大的風(fēng)機(jī)。4)光伏電池組光伏發(fā)電約束條件PpvN彡 MaxPpv 彡 Ppv 彡 MinPpv ；其中，Ppv、MaXPpv、MinPpv、PpvN 分別為當(dāng)前光伏電池組的輸出功率、MPPT (Maximum Power Point Tracking，最大功率點(diǎn)跟蹤) 最大輸出功率、功率下限及額定功率。5)變流器與柴油發(fā)電機(jī)類似，變流器的額定功率P。。nvCTtCT應(yīng)能夠在可再生能源出力為零時， 利用儲能電池可以獨(dú)立滿足最大負(fù)荷功率需求，即為P。。nvCTtCT = MaxPloado根據(jù)風(fēng)光柴儲孤立微網(wǎng)系統(tǒng)控制策略，電池處于放電狀態(tài)時，如果存在Ioadunmrt > 0，則有部分負(fù)荷將會停電。采用LPSP(Loss of Power Supply Probability，負(fù)載缺電率)衡量供電指標(biāo)，表示未滿足供電需求的負(fù)荷與所有負(fù)荷的比值。LPSP的取值在0 1之間，數(shù)值越小，供電可靠性越高。電池處于充電狀態(tài)時，如果Pradie > 0，則柴油發(fā)電機(jī)最低運(yùn)行功率仍大于電池最大充電功率，在柴油發(fā)電機(jī)最小出力約束條件下系統(tǒng)中仍有多余的柴油機(jī)發(fā)電功率并未被完全消耗。在仿真過程中，優(yōu)化模型的約束條件表示為 EDGex^f^PexDG(n)xAT^0
權(quán)利要求
1.一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，包括以下步驟建立微網(wǎng)系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)； 根據(jù)所述微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定所述目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化變量； 根據(jù)所述微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定所述目標(biāo)函數(shù)的約束條件； 按照所述約束條件對所述目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真，通過標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的交叉和變異操作，產(chǎn)生最佳優(yōu)化變量組合，獲取優(yōu)化計算結(jié)果；根據(jù)所述優(yōu)化計算結(jié)果確定所述微網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述微網(wǎng)系統(tǒng)包括微網(wǎng)主控系統(tǒng)、蓄電池、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器，所述目標(biāo)函數(shù)為式中，K為整個系統(tǒng)的工程壽命，單位為年； r為貼現(xiàn)率；C(k)代表第k年的成本，單位為Y/年，計算公式如下 C (k) = C1 (k) +Ce (k) +Cm (k) +Cf (k)，式中，C1GO，Ce(k)，Cm(k)，Cf(k)分別代表第k年的初始投資費(fèi)用、更新費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用和燃料費(fèi)用，其中 C1GO =Cicon+Cibattery+CIpv+CIwin ID G+C IConverterCicon、Clbattery λ ClpvΛ ClwindΛ CidgΛ Ciconverter 分別為所述孤立微網(wǎng)主控系統(tǒng)、電池、光伏陣列、 風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的投資費(fèi)用；Cr (k) — CEbattery (k) +CEpv (k) +CEwind (k) +Cedg (k) +CEConverter (k)CEbattery(k)、CKpv(k)、CKwind(k) ^^(k) >CEConverter(k)分別代表第 k 年的電池、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的更新費(fèi)用；Cm (k) = Clllbattery (k) +Cmpv (k) +Clllwind (k) +Cmdg (k) +CMConverter(k)^Mbattery(k)、CMpv (k)、CMwind(k) XmdgGO、cMConverter(k)分別代表第k年的電池、光伏陣列、風(fēng)力發(fā)電機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)和變流器的維護(hù)費(fèi)用；Cf(k) = Cfdg(k)表示第k年的柴油發(fā)電機(jī)的燃料費(fèi)用。 B(k)代表第k年的收入，單位為Y/年，計算公式如下 B(k) = Bsalvage (k)+Bcrids (k)式中，Bsalvage (k)，Bcrids (k)分別代表第k年設(shè)備殘值和賣電收入。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述目標(biāo)函數(shù)的仿真約束條件為，EDGex = ^PexDG(n)xAT = 0η =I<NJ^〉 Eunmet (“)LPSP = — = ^-<0.01、Etot Etot其中，PexDG是單步仿真時長內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的多余能量，Ellto是總仿真時長內(nèi)的柴油發(fā)電機(jī)發(fā)出的多余能量，Eumiet(H)為單步未滿足能量，Ecs為總的未滿足能量，Etot為總的電負(fù)荷需求能量，T為仿真步長，N為總的仿真步長個數(shù)，LPSP是負(fù)載缺電率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述優(yōu)化變量包括光伏陣列并聯(lián)個數(shù)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)臺數(shù)和電池容量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述約束條件包括所述電池的約束條件、所述柴油發(fā)電機(jī)的約束條件、所述光伏陣列的約束條件、所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的約束條件和所述變流器的約束條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述電池的約束條件包括電池電流約束條件、電池端口電壓約束條件和電池荷電狀態(tài)約束，其中，所述電池電流約束條件為Idmge < MaxIcharge, Idischarge < MaxIdischarge, Ictoge為電池的充電電流，MaxIctoge為電池的最大充電電流，Idis。！^ge為電池的放電電流，MaxIdisdmge為電池的最大放電電流；所述電池端口電壓約束條件為Min Vbattery < V < MaxVbattery, V為電池端口電壓， MinVbattery為電池的最小端口電壓，MaxVbattoy為電池的最大端口電壓；所述電池荷電狀態(tài)約束條件為MaxSOCbat > SOOMinSOCbat，SOC為電池荷電狀態(tài)電量， MaxSOCbat為最大電池荷電狀態(tài)電量，MinSOCbat為最小電池荷電狀態(tài)電量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述柴油發(fā)電機(jī)的約束條件包括柴油發(fā)電機(jī)的最大發(fā)電功率約束條件，柴油發(fā)電機(jī)的啟動約束條件，柴油發(fā)電機(jī)的關(guān)閉約束條件和柴油機(jī)運(yùn)行約束條件，其中，所述柴油發(fā)電機(jī)的最大發(fā)電功率約束條件為MaxPre = MaxPload,MbxPdg為柴油發(fā)電機(jī)的最大發(fā)電功率，MaxPload為最大負(fù)荷功率；所述柴油發(fā)電機(jī)的啟動約束條件為SOC < MinSOCbat ；所述柴油發(fā)電機(jī)的關(guān)閉條件為SOC > MaxSOCbat ；所述柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)行約束條件為MaxPre > Pd > MinPre，Tdg彡MinTlie，Pd為柴油機(jī)的運(yùn)行功率，MbxPdg為運(yùn)行功率上限約束，MinPre為運(yùn)行功率下限約束，Tdg為柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)行時間，MinTlie為柴油發(fā)電機(jī)的最小運(yùn)行時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)的約束條件包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動約束條件，其中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動約束條件為Pless彡P(guān)wn，Δ tws彡MinTws,其中，Pless為系統(tǒng)缺額功率， Pwn為單臺風(fēng)機(jī)的額定功率；Δ tws為風(fēng)機(jī)停機(jī)時間，MinTws為最小停機(jī)時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述光伏陣列的約束條件包括光伏發(fā)電約束條件，其中，所述光伏發(fā)電約束條件為 Ppvn ^ MaxPpv ^ Ppv ^ MinPpv,其中，Ppv、MaXPpv、MinPpv、PpvN 分別為光伏陣列的輸出功率、最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT最大輸出功率、功率下限及額定功率。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，其特征在于，所述變流器的約束條件為變流器額定功率約束條件，其中，變流器額定功率約束條件為P。。nvertCT = MaxPload, Pconverter為變流器的額定功率，MaxPload 為最大負(fù)荷功率。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種基于全壽命周期凈費(fèi)用最小的微網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，用于按照微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略，根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)可再生能源資源、負(fù)荷需求等情況，確定微網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部各分布式電源、儲能的最佳容量配置，保證微網(wǎng)系統(tǒng)在全壽命周期內(nèi)的凈費(fèi)用，即成本最小。本發(fā)明實施例方法包括建立微網(wǎng)系統(tǒng)的基于全壽命周期凈費(fèi)用的目標(biāo)函數(shù)；根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化變量；根據(jù)微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行策略確定目標(biāo)函數(shù)的約束條件；按照約束條件對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真，通過標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的交叉和變異操作，產(chǎn)生最佳優(yōu)化變量組合，獲取優(yōu)化計算結(jié)果；根據(jù)優(yōu)化計算結(jié)果確定微網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)。
文檔編號G06F19/00GK102354334SQ20111029825
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者周丹, 周金輝, 張雪松, 汪科, 葛曉慧, 趙波 申請人:浙江省電力試驗研究院