【混合微电网优化调度系统分析案例2100字】

混合微电网优化调度系统分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u27504混合微电网优化调度系统分析案例 1267801.1微电网能量管理的整体框架 1151821.2微电网能量管理策略的建模 2295161.2.1目标函数 2202291.2.2约束条件 4本章以微电网系统为实例，研究风光储微电网的能量管理策略,在考虑各部分运行成本和实时电价以及发电环境成本的情况下，以微电网运行的总体经济成本更低为优化目标，建立了能量管理策略的目标函数和约束条件，使用MATLAB进行行仿真，与常规策略下的运行成本进行对比，验证了本章所提的能量管理策略可以使得系统运行成本更低。1.1微电网能量管理的整体框架风光储微电网的能源管理策略总体架构如图4-1给出，这里将风力发电、光伏发电和电负荷的预测值视为该优化调度模型的输入量,通过优化调度模型以系统运行的总体经济成本最小化为目标设计能量管理策略,在充分考虑各个微电源自身约束条件的情况下，采用能量管理算法求解得到储能装置的充放电计划和微电网与主网的功率交换计划。图4-1微电网能量管理策略整体框架本文所建立的电能管理的模型，其执行流程图如下图4-2所示:

先将风力发电功率的预测值PwT、光伏发电功率的预测值Ppv、负荷预测值

Pr、锂电池荷电态SOC输入该能量管理策略模型，随后判断风光发电功率的预

测值能否满足用户的负荷需求。若能够满足，则继续对锂电池荷电态进行判断。若达到上限，为了避免对锂电池的使用寿命产生影响，则锂电池不能放电;若没有达到锂电池的上限，此时风光发电功率除了满足负荷需求之外还可对锂电池进行充电或向主网售电，锂电池能否充电由能量管理策略决定，当能充电时继续进行判断，判断风光发电功率预测值超出负荷需求的部分能否超过锂电池充电的额定功率，若达到甚至超过,则锂电池以额定功率进行充电，若未达到，则锂电池以风光发电功率与负荷之差.的功率进行充电。

若风光发电功率的预测值不能满足系统的负荷需求，判断锂电池荷电态是否达到下限,若达到,则为了防止影响锂电池的使用寿命,则锂电池无法进行放电;若未达到，则根据实时电价和环境成本等影响能量管理策略的因素判断锂电池是否放电。

通过微电网的优化调度模型，可以得到各部分功率的调度输出值。1.2微电网能量管理策略的建模1.2.1目标函数本节构建了风光储微电网能量管理策略的基本模型，对微电网系统的各个主要组成部分电能实现了优化管理。优化调度的目标是根据各时间段内可再生能源发电的波动情况，在保证微电网系统内各负荷满足需求的前提下，将风力成本、光伏发电成本、储能装置运行成本、环境成本以及阶梯电价考虑在内的情况下，实现微电网系统的运行成本最低。本文中的风光储微电网系统将1天分为24个相同的时间尺度进行能量管理。微电网系统的运行成本主要由四部分组成,分别是风力发电的成本、光伏发电的成本、储能装置的运行成本和微电网与主网交换功率的阶梯电价和环境成本。下式(4-1)是本文根据各部分的运行成本建立的目标函数。（4-1）其中，是整个微电网系统运行的总成本，为调度时间尺度;为风力发电的成本;为光伏发电的主要成本;为储能装置运行的成本;是微电网向主网购电的成本。系统运行的各部分成本的数学模型可分别用下列的表达式表示:(1)风力发电成本本文采用的风力发电成本是考虑风电场的整个寿命周期,将其发电的全部成本平均分配到每个小时，单位发电成本的数学模型如下式(4-2)所示:(4-2)式中，是单位风力发电成本;

是贷款利率;

是寿命年限，是单位

初始投资成本;

代表风力发电系统年运营成本;

是维护成本系数;

代表容

量系数，是年平均发电量与年理论发电量的比值。(2)光伏发电成本太阳能光伏发电技术的生产成本一般根据每年满负载发电持续时间、装机投资成本、贷款情况、维护费用以及寿命期限等因素确定。单位光伏发电的数学模型如下式(4-3):(3)储能装置成本储能电池的成本需要考虑电池的总投资、额定功率、折旧率和使用寿命等因素，其数学模型可用下式表示。式中，代表储能电池的额定功率;代表储能设备的总投入成本;代表折旧率;代表储能设备的寿命。(4)环境成本环境成本是由传统发电过程中释放的污染物形成的，主要包括二氧化硫等，环境成本的数学模型如下式:式中，代表单位发电量的环境成本;代表成本;代表成本;代表CO2成本;代表粉尘颗粒物成本。1.2.2约束条件以微电网综合运行成本最小化为目标加以优化，必须考虑以下几种约束条件，具体包括:(1)功率平衡为适应微电网中各负荷的需要，风光储微电网系统在优化调度的过程中必须实现功率平衡。因此，功率平衡约束表达式如下:式中，是风力发电机组在t时刻的发电功率、代表光伏电池在t时刻的发电功率、锂电池在t时刻的充放电功率;为系统中电负荷功率;为微电网与主网交换的功率。(2)风光出力约束微电网中风光发电系统的最大容量直接影响着其输出功率。由于微电网中风力发电机组和光伏发电系统各自的特点，其额定功率各不相同。如果不对风力发电机组和光伏发电系统的额定输出功率设定约束条件,不论是其使用寿命还是系统运行的安全性都会受到一定的影响。故利用下式(4-8)和(4-9)分别对风力发电机组和光伏发电系统设定约束条件。式中，是风力发电机组的额定输出功率。式中，为光伏发电机组的额定输出