專利名稱：用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微網(wǎng)內(nèi)混合儲能系統(tǒng)容量優(yōu)化的方法，尤其涉及一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
微網(wǎng)中，風(fēng)電和太陽能光伏等分布式電源的輸出功率具有間歇性和隨機性的特點，負(fù)荷變化往往也體現(xiàn)出一定的波動性，這給微網(wǎng)的穩(wěn)定運行帶來了較大挑戰(zhàn)，引入儲能系統(tǒng)可解決這一問題。儲能設(shè)備分為功率型儲能和能量型儲能兩種。以平滑分布式電源功率輸出為目標(biāo)的儲能系統(tǒng)要求響應(yīng)速度快、循環(huán)充放電壽命長，適合使用以超級電容器為代表的功率型儲能；以削峰填谷為目標(biāo)的儲能系統(tǒng)要求具有較高的能量容量、儲能時間長，適合使用以蓄電池為代表的能量型儲能。微網(wǎng)在并網(wǎng)運行時，負(fù)荷的峰谷差特性以及分布式電源的波動性常常是并存的?；旌蟽δ鼙葐我粌δ芨袃?yōu)勢，更適合同時進(jìn)行平滑輸出和削峰填谷，達(dá)到微網(wǎng)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的優(yōu)化。同時，將超級電容器和蓄電池并聯(lián)，還可以減少蓄電池的充放電次數(shù)，提高壽命[1]?，F(xiàn)有混合儲能容量優(yōu)化方法一般以一次投資和年運行維護(hù)成本為優(yōu)化目標(biāo)。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺點和不足(I)沒有詳細(xì)考慮儲能充放電效率和SOC (荷電狀態(tài))的約束，導(dǎo)致容量偏??；(2)缺乏對儲能設(shè)備壽命的評估，實際運行結(jié)果可能因為某種儲能設(shè)備需要多次更新而大大影響經(jīng)濟性。所以當(dāng)前混合儲能容量優(yōu)化方法還不夠深入，沒有達(dá)到實用化程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，本方法考慮了儲能充放電效率和SOC的約束，獲取到的容量結(jié)果精確；實現(xiàn)了對儲能設(shè)備壽命的評估，詳見下文描述一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，所述方法包括以下步驟(I)以混合儲能系統(tǒng)凈現(xiàn)值最大為優(yōu)化目標(biāo)，建立應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng)的蓄電池和超級電容器的混合儲能容量優(yōu)化模型；(2)通過混合儲能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群；(3)根據(jù)混合儲能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個體分別計算蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Ps。；(4)通過蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Psc分別計算蓄電池和超級電容器的額定容量；(5)根據(jù)蓄電池和超級電容器的額定容量、蓄電池和超級電容器的有功功率獲取混合儲能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級電容器壽命；(6)最后一代中適應(yīng)度最高的個體即為最優(yōu)個體，同時獲取最優(yōu)混合儲能容量組合；其中，混合儲能容量優(yōu)化模型具體為:
權(quán)利要求
1.一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: (1)以混合儲能系統(tǒng)凈現(xiàn)值最大為優(yōu)化目標(biāo)，建立應(yīng)用于微網(wǎng)系統(tǒng)的蓄電池和超級電容器的混合儲能容量優(yōu)化模型； (2)通過混合儲能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群； (3)根據(jù)混合儲能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個體分別計算蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Ps。； (4)通過蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Psc分別計算蓄電池和超級電容器的額定容量； (5)根據(jù)蓄電池和超級電容器的額定容量、蓄電池和超級電容器的有功功率獲取混合儲能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級電容器壽命； (6)最后一代中適應(yīng)度最高的個體即為最優(yōu)個體，同時獲取最優(yōu)混合儲能容量組合； 其中，混合儲能容量優(yōu)化模型具體為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述根據(jù)混合儲能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個體分別計算蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Ps。具體為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，其特征在于，所述通過蓄電池和超級電容器的有功功率Pbess和Psc分別計算蓄電池和超級電容器的額定容量具體為: 以PESS，o[n]代表某種儲能的充放電功率來介紹容量計算方法；
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于優(yōu)化微網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線功率的混合儲能容量優(yōu)化方法，通過混合儲能容量優(yōu)化模型構(gòu)造遺傳算法的適應(yīng)度函數(shù)，并獲取混合儲能總充放電功率的樣本數(shù)據(jù)；對頻率范圍進(jìn)行二進(jìn)制編碼，產(chǎn)生第一代分界頻率fP種群；根據(jù)混合儲能容量優(yōu)化模型對第一代種群中的任一個體分別計算蓄電池和超級電容器的有功功率PBESS和PSC；通過蓄電池和超級電容器的有功功率PBESS和PSC分別計算蓄電池和超級電容器的額定容量；根據(jù)蓄電池和超級電容器的額定容量、蓄電池和超級電容器的有功功率獲取混合儲能系統(tǒng)工程期凈現(xiàn)值、蓄電池壽命和超級電容器壽命；最后一代中適應(yīng)度最高的個體即為最優(yōu)個體，同時獲取最優(yōu)混合儲能容量組合。獲取到的容量結(jié)果精確；實現(xiàn)了對儲能設(shè)備壽命的評估。
文檔編號H02J3/32GK103078340SQ20121057531
公開日2013年5月1日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者肖峻, 王成山, 梁海深 申請人:天津大學(xué)