微电网运行方法

摘要

本发明公开了一种微电网运行方法，该微电网中的电源包括风电、火电、小水电群，该方法包括以下步骤：对微电网建立经济运行策略问题目标函数模型；利用模拟退火算法和粒子群算法分别求解目标函数模型的值，比较所求出的两个值并协同优化，计算出目标函数模型的最优值，确立微电网的运行模式；按照上一步所求出的最优值确立微电网的运行模式，运行电网。本发明应用对象为含有风电、火电、小水电群作为电源供给的微电网，设计了一种电力系统经济调度优化运行算法，着重分析了小水电群应采用的运行策略，应用于求解微网独立运行状态下的经济运行模式，实现该类型微电网的平稳可靠、高效益运行。

主权项

一种微电网运行方法，其特征在于，所述微电网中的电源包括风电、火电、小水电群，该方法包括以下步骤：A.对微电网建立经济运行策略问题目标函数模型；B.利用模拟退火算法和粒子群算法分别求解目标函数模型的值，比较所求出的两个值并协同优化，计算出目标函数模型的最优值，确立微电网的运行模式；和C.按照步骤B所求出的最优值确立微电网的运行模式，运行电网；将所述微电网中的电源划分为：出力可调、作为电压频率参考源的电源S_VF；出力可调但不作为S_VF电源的电源S_AG；和出力不可调的电源S_UG；所述经济运行策略问题目标函数模型中：目标函数为：$\mathrm{obj}\min ·\underset{t}{\Sigma }\left[\underset{i\in S_{\mathrm{VF}}}{\Sigma }(a_{2i}{P}_{\mathrm{VFi},t}^2+a_{1i}{P}_{\mathrm{VFi},t}+a_{0i})\right],$其中P_VFi,t为控制变量，表示S_VF电源在第t时段的出力，a_2i、a_1i、a_0i为已知参数，表示S_VF电源耗量特性曲线参数，约束条件包括：节点有功潮流方程和节点无功潮流方程$P_{\mathrm{VFi},t}=P_{\mathrm{Di},t}-P_{\mathrm{AGi},t}-U_{\mathrm{UGi}}{P}_{\mathrm{UGi},t}+V_{i,t}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{V}_{j,t}(G_{\mathrm{ij},t}\cos {\theta }_{\mathrm{ij},t}+B_{\mathrm{ij},t}\sin {\theta }_{\mathrm{ij},t})$$Q_{\mathrm{Ri},t}=Q_{\mathrm{Di},t}+V_{i,t}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{V}_{j,t}(G_{\mathrm{ij},t}\sin {\theta }_{\mathrm{ij},t}-B_{\mathrm{ij},t}\cos {\theta }_{\mathrm{ij},t})$有功出力约束和无功出力约束${\underset{‾}{P}}_{\mathrm{VFi}}\le P_{\mathrm{VFi},t}\le {\bar{P}}_{\mathrm{VFi}},i\in S_{\mathrm{VF}}$${\underset{‾}{Q}}_{\mathrm{Ri}}\le Q_{\mathrm{Ri},t}\le {\bar{Q}}_{\mathrm{Ri}},i\in S_R$机组爬坡约束‑r_Gi,dnT≤P_VFi,t‑P_VFi,t‑1≤r_Gi,upT,i∈S_VF节点电压约束$\underset{‾}{V_i}\le V_{i,t}\le {\bar{V}}_i,i=1,...,n$线路传输约束${\underset{‾}{P}}_{\mathrm{ij}}\le P_{\mathrm{ij},t}\le {\bar{P}}_{\mathrm{ij}},(i,j)\in S_{\mathrm{Cb}}$第t时段线路(i,j)传输功率P_ij,t为$P_{\mathrm{ij},t}=V_{i,t}\underset{j=1}{\overset{n}{\Sigma }}{V}_{j,t}(G_{\mathrm{ij},t}\cos {\theta }_{\mathrm{ij},t}+B_{\mathrm{ij},t}\sin {\theta }_{\mathrm{ij},t})$其中，Q_Ri,t，U_UGi为控制变量，具体地：Q_Ri,t表示第t时段节点i可调无功电源出力，U_UGi为并网标识符，取值1时表示并网发电，取值为0时表示不并网发电，其中，P_UGi,t、P_Di,t、Q_Di,t、G_ij,t、B_ij,t、P_VFi、Q_Ri、r_Gi,dn、r_Gi,up、V_i、P_ij、参为已知参数，具体地：P_UGi,t表示第t时段节点i上属于UG电源的有功出力，P_Di,t和Q_Di,t分别表示第t时段节点i的有功无功负荷，G_ij,t、B_ij,t分别表示第t时段线路(i,j)的电导、电纳，P_VFi和表示节点i上S_VF电源有功出力的约束上下限，Q_Ri和分别表示节点i可调无功电源出力的约束上下限，r_Gi,dn和r_Gi,up分别表示机组的上、下爬坡速率，V_i和分别表示第t时段节点i的电压的约束上下限，P_ij和分别表示第t时段线路(i,j)传输功率的约束上下限，其中，P_AGi,t、V_i,t、θ_ij,t、P_ij,t为依从变量，具体地，V_i,t表示第t时段节点i的电压，θ_ij,t表示第t时段节点i、j之间相角差，P_ij,t表示第t时段线路(i,j)传输的有功功率，其中，P_AGi,t表示第t时间段节点i上的库容式小水电有功出力，其中，S_VF为可调有功出力电源的集合、S_R为无功电源的集合，n为仿真系统节点个数，S_Cb是约束线路的集合。