风/光/储微电网混合储能系统容量优化配置

储能系统容量优化配置是降低微电网成本的有效措施之一。文中提出一种含氢储能和蓄电池混合储能系统的风/光/储并网型微电网结构,综合考虑微电网系统运行的经济性及环境效益,以总净现值成本TNPC最小为目标函数,以可再生能源利用率和负荷缺失率为评价指标,建立所提微电网容量优化配置模型。基于HOMER Pro软件设计算例,对优化问题进行求解,并将优化结果与微电网储能传统方式作对比,验证了所提方法的经济性和实用性,为风/光/储微电网储能容量优化配置提供参考。     

并网运行风/光/储微电网容量配置双目标优化

目前关于微网电源容量配置的研究主要针对独立运行情况,虽配置结果可保证系统运行的可靠性,但增加了冗余投资。针对并网运行的风/光/储微电网,制定了其运行策略,分别建立了微网经济性和供电可靠性模型,采用多目标模拟退火粒子群优化算法求取模型的最优解集,得到了微网中风力和光伏发电及储能系统容量配置方案。结果表明,相比于独立运行,在相同的可靠性要求下,以并网运行的角度配置风/光/储微电源容量关系,可明显降低微网投资成本。     

基于改进BASDE算法的孤立微电网多目标容量优化配置仿真

具有随机性和间歇性特征的分布式电源会引起微电网系统功率波动，影响系统的经济性与可靠性，故文章针对孤立风/光/氢/储直流微电网提出一种容量优化配置方法。以单位电量成本最少、负荷缺电率最低为目标，构建容量优化配置模型；将引入群体与差分进化机制（differential evolution， DE）的天牛须探索算法（beetle antennae search algorithm， BAS）进行算法结构改进，提出了多目标天牛须探索算法（MOBASDE）。通过测试函数的定性与定量分析，验证了算法的有效性；在MATLAB中建立仿真模型，应用MOBASDE算法计算得到容量配置方案集，为电氢耦合微电网设计提供参考。     

基于改进多目标蜘蛛猴算法的孤立风/光/储直流微电网电源优化配置

针对孤立风/光/储直流微电网中分布式电源的随机性和间歇性等特征导致储能系统功率波动,从而影响系统经济性与可靠性的问题,提出了一种微电网电源配置优化方法.该方法以微电网建设与维护年均投入最低、系统负荷缺电率最低为目标,建立风/光/储配置优化模型.同时,文章基于吸引与差分进化改进了多目标蜘蛛猴算法,并在测试函数下进行实验,验证了算法的有效性.利用该算法求解所提出的模型,得到风/光/储最优配置集,为孤立风/光/储直流微电网的设计提供了一种解决方法.     

变电站站用电系统中的微电网应用

针对目前微电网容量配置存在的问题,提出一种新的微网容量配置多目标优化方法,对微电网规划中的分布式电源容量和储能系统容量进行联合求解,同时进行优化配置。以1 000 kV变电站站用电系统为例,运用微电网规划设计软件DGPO分别对以光储微网系统、风储微网系统、风光储微网系统等3种系统作为变电站站用电系统的补充电源方案进行设计,推荐采用一种并网/离网运行的光储微网系统作为变电站站用电系统的补充电源。     

并网模式下的微电网电源优化配置研究

通过改进的粒子群算法,对并网模式下的微电网电源优化配置问题进行分析,结合具体的微电网模型与相关数据,从节能环保角度,以分布式电源安装容量最大为目标函数,以公共连接点的相关电压运行要求、考虑故障转孤网时满足最小负荷需求为约束条件,将微电网电源的优化配置问题转化为一个多约束条件的非线性整数规划问题。仿真研究了不同的风-光接入比、资源参数以及置信水平的微网电源优化配置问题,研究结果对并网模式下微电网电源优化配置提供参考。     

基于多应用场景独立微电网储能系统优化配置

含风、光、储的独立微电网,科学配置合理的储能容量,能满足负荷供电需求,保证系统安全稳定运行。针对三种具有代表性的应用场景,分别提出了储能系统配置评价指标;以储能系统全寿命周期费用最优为优化目标,计及系统运行要求及蓄电池设备的特性约束,建立了孤网运行的微电网蓄电池储能系统的优化配置模型,并采用改进的粒子群算法进行求解;在容量配置的基础上,探讨了储能系统拓扑结构优化的方法。编写了优化设计软件并进行算例验证。     

计及风光预测误差的微电网日前多目标优化控制策略

微电网风光资源出力预测的随机性导致优化决策方案存在偏差,为了减轻预测误差随机性对微电网运行的不利影响,针对风/光/柴/储并网型微电网系统,提出了计及风光预测误差的日前多目标优化控制策略。在建立微电网各单元模型的基础上,分析了影响风光资源的随机性因素;考虑系统供需平衡以及微电网各单元运行特性等主要约束,建立了同时优化经济效益和环境效益的多目标优化模型。建模过程中采用情景生成与削减方法处理风光资源预测误差带来的随机性。采用差异进化算法求解模型,通过算例仿真,比较不同模式下微电网的优化结果,验证了文中策略的正确性和有效性。     

计及可靠性成本的风光储微电网储能容量协同优化

对比常规能源,新能源具备可再生、污染低、资源丰富的优势,其中风光发电被大规模引入到微电网系统,但由于其发电量具有较强的不确定性,这使得如何提高新能源消纳水平、提升电力系统运行稳定性以及降低微电网配置成本成为了充满挑战性的重要问题。针对上述问题,文章提出一种计及可靠性成本,同时考虑风、光资源多时间尺度不确定性的风光储互补微电网系统储能容量协同优化的方法。该方法采用自回归滑动平均模型和Homer软件仿真离散的风速、光辐照度序列,构建出风机、光伏发电机的出力模型;采取电量不足期望值为评估指标建立可靠性成本函数,构建出微电网配置成本模型;使用改进二阶振荡粒子群算法求解系统最优配置成本。算例结果表明了该方法的可行性及经济性,可为实际风光储互补微电网系统配置规划提供参考。     

配电网中多光储微网系统的优化配置方法

针对配电网内多个光储微电网的容量规划问题,提出了一种双层优化配置方法:底层优化以各光储微电网日运行成本最小为目标,通过混合整数线性规划方法确定各光储微电网的经济调度方案;上层规划以项目投资期内多光储微电网总成本、配电网总经济成本为目标,优化规划光储容量。上层优化规划考虑了配电网运行约束条件,基于各光储微电网的优化结果,利用基于有功电压灵敏度的调压策略解决光储微电网接入配电网带来的电压越限等问题。针对多目标优化中Pareto最优解的选择性问题,采用基于逼近理想解排序法的多属性决策方法,围绕多个指标进行模糊选择。最后,在安徽省金寨县实际某配网系统验证了所提出模型和算法的有效性,同时讨论了光储微电网接入对系统运行和不同利益主体所带来的影响。     

考虑阶梯碳交易和需求响应的含氢储能的并网型微电网优化配置

针对低碳背景下并网型微电网的优化配置问题,提出了一种考虑阶梯碳交易和需求响应的含氢储能的并网型微电网优化配置方法。通过在规划模型中引入阶梯碳交易机制,降低微电网的碳排放;以可再生能源发电功率与负荷功率的差值绝对值之和最小为目标,利用负荷需求响应引导用户改变用能策略,促进可再生能源消纳,减少储能配置容量,进一步降低微电网的碳排放和经济成本;建立包含风力发电机、光伏阵列、柴油发电机、电解槽、储氢罐、燃料电池的并网型微电网的双层优化配置模型,上层模型以微电网等年值综合成本最小为优化目标,下层模型以微电网年运行成本和年碳交易成本之和最小为优化目标;采用遗传算法与混合整数线性规划相结合的方法对双层优化配置模型进行求解。算例结果验证了所建模型的合理性和有效性,能够为含氢储能的并网型微电网的容量配置提供参考。     

基于合作博弈的微电网群运行优化方法研究

针对微电网群运行提出了一种采用纳什议价理论的合作博弈方法,对并网的微电网群建模并求出其最佳容量配置和最佳容量配置情况下的最大收益。通过纳什议价方案分配发电资源和蓄电池的容量,使单个微电网及其微电网群的年利润最大化。使用粒子群优化算法,通过MATLAB软件求解最优纳什议价方案。最后,针对电价和贴现率进行了敏感性分析,验证了所提微电网群系统优化结果的合理性。     

基于遗传算法的微电网容量配置方法及软件开发

微电网容量配置研究的目的是在保证供电可靠性的同时,降低微电网系统的成本。借鉴现有分布式电源、储能和微电网的研究和运行经验,提出了一种微电网容量优化配置方法并开发了一套微电网规划设计软件。对于并网型微电网容量优化配置模型,综合考虑了输送功率、短路电流比、电压损耗、电压波动的系统约束,优化了遗传算法的搜索空间,保证了结果的合理性。针对孤岛型微电网和并网型微电网,制定了不同的能量控制策略,提高了算法的通用性。通过对江苏某微电网示范项目的规划设计,验证了方法的可行性和有效性。     

水风储微电网电源容量的优化配置

由于配电系统线路功率和节点电压的约束,在微电网规划中需要弃风弃水来减少设备容量。文中提出一种高效能的友好并网型水风储微电网优化配置方法。通过量化风电资源和水电资源的最大可发电量,结合所提的微电网运行控制策略及运行约束,建立以微电网投资及运营成本、年弃风弃水电量和电源年发电量为目标函数的多目标优化模型;通过基于精英策略的非支配性排序遗传算法(NSGA-II)求出模型的最优解集,并采用逼近理想解排序方法(TOPSIS)选择满意的配置方案。通过韶关地区某实际配电系统进行多场景仿真验证,结果表明该模型提高了可再生能源利用率,保证了配电系统的电能质量,验证了该配置方法的实用性和经济性。     

计及蓄电池寿命的风光储微网系统能量优化管理

随着新能源电力比重的快速增长,风光储互补发电已成为我国电力供应的重要组成部分。本文提出一种针对风光储微网系统的能量优化管理策略。综合考虑系统运行成本、蓄电池寿命损耗成本和购电环境成本,建立经济调度模型;以综合发电成本最低为目标,考虑出力约束和安全性能约束,利用粒子群优化算法对该模型求解,产生能量管理策略的调度参数,实现功率优化调度。在不同天气条件下,对本文策略和常规策略进行了算例对比,验证了优化效果。基于算例数据,进一步讨论了蓄电池充放电深度和次数对寿命的影响,并证明在本文策略中蓄电池的使用寿命较长。     

考虑源-荷不确定性的水风柴微电网优化配置

水、风资源和负荷不确定性影响微电网配置方案的经济性和鲁棒性。文中提出一种考虑源-荷不确定性的并网型水/风/柴微电网双层优化规划模型。上层优化为微电网电源容量优化配置模型;下层优化为考虑了小水电、小风电及负荷功率不确定性的微电网优化运行模型,并利用Seng-Cheol Kang提出的鲁棒线性优化理论(SCK型鲁棒线性优化)将不确定性模型转化为确定性模型。然后,结合含精英策略的快速非支配性排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和混合整数线性规划(MILP)求解微电网的多目标优化配置问题。最后,以韶关地区某实际配电系统为例进行仿真验证,结果表明该模型不仅提高了微电网的鲁棒性,而且保证了配置方案的经济性及供电可靠性。     

基于改进麻雀搜索算法的微网容量优化配置

为得到微电网中各微电源的最佳容量配比,满足负荷的出力需求,本文针对含风光柴储的并网型微电网,以综合运行成本最低为目标函数,以分布式电源出力及污染物排放量为约束条件,建立容量优化配置模型。采用折射反向学习机制、差分变异交叉选择策略及动态步长因子改进标准麻雀搜索算法对模型进行求解,并与鲸鱼优化算法、差分算法、灰狼算法、麻雀搜索算法进行对比。选取宁夏地区两个典型日进行算例分析,所求成本较其他4种算法分别降低3.05%、4.12%、8.46%及1.13%。仿真结果表明所提模型具有合理性,且改进的SSA具有良好的寻优能力。     

含海洋能发电的海岛微网源荷储容量优化配置研究

为了提高风能、太阳能和海洋能等可再生能源的利用率,并保证远洋海岛淡水供给,合理地配置微网的源荷储容量是海岛微网建设的关键。结合海岛特有的源荷特点,针对海岛微网源荷储容量配置所面临的问题,文中提出了一种含海洋能发电的远洋海岛微网源荷储容量优化配置方法。首先,分析典型海岛微网结构,并建立波浪能、潮汐能及海水淡化等海岛特有的源荷模型。然后,根据远洋海岛源荷运行特性,将外层容量配置优化和内层运行成本优化相结合,提出海岛微网源荷储容量配置的双层优化模型。最后,考虑供电可靠性和居民用水需求,基于构建的海岛微网协调运行控制策略,利用粒子群算法对双层优化模型进行求解。算例分析表明,文中提出的优化配置方法可以更加合理地实现海岛源荷储容量配置,为未来远洋海岛微网建设提供理论依据和技术支撑。     

离网直流微网群混合储能容量优化配置方法

为了优化储能系统容量配置,提高直流微网群的供电可靠性和经济性,文中提出了一种考虑各子微网互为备用的独立型直流微网群混合储能联合优化配置方法。首先,以直流微网群混合储能整体投资运维等年值成本最低为优化目标,建立混合储能容量配置模型;其次,在不失各个子微网混合储能容量配置独立性的前提下,进一步降低混合储能的配置成本;最后,以双直流微网群为算例对象,通过对比独立优化与联合优化的配置结果说明了利用微网群功率互联的特点能够大幅降低混合储能系统投资成本,提高微网群运行稳定性,从而证明文中所提配置方法的优越性。该方法后期可为独立型直流微网群的规划建设提供依据。