專利名稱：基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法
技術領域：
本發明涉及一種電力系統經濟運行及能量調控技術，尤其是涉及一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法。
背景技術：
隨著人們節能環保意識的逐漸增強，分布式發電得到了越來越多的重視與運用，而對于由小容量分布式電源構成的微網研究尤為令人關注。微網將各種分布式電源、負荷、儲能單元及控制裝置等結合在一起，形成一個單一可控的單元，向用戶同時提供電能和熱能，實現熱電聯產(combined heat and power, CHP)。微網已經成為智能電網中管理分布式能源的一種有效技術手段，針對微網的運行控制等方面已開展了廣泛研究。微網的經濟運行與優化調度一直是國內外研究的熱點。目前，國內外對微網經濟運行的研究主要將發電成本最小、環境影響費用最低等多個目標簡化成單目標進行優化。但多個目標之間往往存在沖突，這樣會造成某些目標的優化結果不能盡如人意，有些學者提出了相應的方法，較好地解決了多目標問題的轉化。國內學者雷金勇、甘德強等建立了考慮經濟性、環保性和可靠性的多目標能量優化模型，采用二元對比定權法來確定權系數，應用線性加權求和法將多目標優化問題轉換為單目標優化問題(分布式發電供能系統能量優化及節能減排效益分析，電力系統自動化，2009,33(23):29-36);文獻“Online Management of MicroGrid with Battery Storage Using MultiobjectiveOptimization”(Faisal A.Mohamed,Heikki N.Koiv0.P0WERENG,Setubal,Portugal,2007:231-236)建立了同時考慮運行維護成本最低與環境污染最小的微網多目標優化模型，應用線性加權求和法將多目標問題轉換為單目標問題，并討論了不同權重系數對優化結果的影響；文獻“含分布式發電的微電網能量管理多目標優化”(王新剛，艾芊，徐偉華等.電力系統保護與控制，2009，37 (20):79-83)在詳細分析了分布式電源特性和優化目標數學模型的基礎上，針對微網中分布式電源出力的優化管理，提出了一種基于小生境進化的多目標免疫算法來優化各微源出力。但是，這些研究所采用的網架較簡單，一般只考慮系統的有功平衡，較少考慮無功的影響；也并未考慮同時優化調度微源的有功和無功出力，另一方面，相應的約束條件過于簡化，對微網聯絡線交換功率、旋轉備用、儲能元件充放電等指標與約束條件很少考慮。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種控制精度高、保證微網經濟運行的基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，所述的微網包括多個微源和負荷，各微源和負荷通過聯絡線連接，所述的負荷包括電負荷和熱負荷，所述的方法具體包括以下步驟:
I)處理器獲取微網中各微源和聯絡線的信息，以發電成本和環境成本最小為目標建立多目標經濟調度模型；2)建立隸屬度函數，對多目標經濟調度模型進行模糊化，獲得非線性單目標微網經濟調度模型；3)采用改進型遺傳算法對非線性單目標微網經濟調度模型進行優化求解，獲得各微源和聯絡線的最優有功和無功功率數據，并將該數據傳輸給微網功率控制器；4)微網功率控制器根據接收到的最優有功和無功功率數據控制各微源和聯絡線的有功和無功功率輸出。所述的微源包括光伏、風機、微型燃氣輪機、燃料電池和蓄電池。所述的多目標經濟調度模型包括目標函數和約束條件，所述的目標函數F(t)為一天內的發電成本F1U)最小，同時污染物對環境影響的環境成本F2 (t)最低，具體為:
權利要求
1.一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，所述的微網包括多個微源和負荷，各微源和負荷通過聯絡線連接，所述的負荷包括電負荷和熱負荷，其特征在于，所述的方法具體包括以下步驟: 1)處理器獲取微網中各微源和聯絡線的信息，以發電成本和環境成本最小為目標建立多目標經濟調度模型； 2)建立隸屬度函數，對多目標經濟調度模型進行模糊化，獲得非線性單目標微網經濟調度模型； 3)采用改進型遺傳算法對非線性單目標微網經濟調度模型進行優化求解，獲得各微源和聯絡線的最優有功和無功功率數據，并將該數據傳輸給微網功率控制器； 4)微網功率控制器根據接收到的最優有功和無功功率數據控制各微源和聯絡線的有功和無功功率輸出。
2.根據權利要求1所述的一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，其特征在于，所述的微源包括光伏、風機、微型燃氣輪機、燃料電池和蓄電池。
3.根據權利要求2所述的一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，其特征在于，所述的多目標經濟調度模型包括目標函數和約束條件，所述的目標函數F(t)為一天內的發電成本F1 (t)最小，同時污染物對環境影響的環境成本F2 (t)最低，具體為:
4.根據權利要求3所述的一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，其特征在于，所述的隸屬度函數采用降半Γ形分布的隸屬度函數，對于所述的目標函數，隸屬度函數為:
5.根據權利要求4所述的一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，其特征在于，所述的模糊化后的非線性單目標微網經濟調度模型為:
6.根據權利要求5所述的一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，其特征在于，所述的改進型遺傳算法是指:遺傳算法中的交叉概率P。和變異概率據以下公式計算:
全文摘要
本發明涉及一種基于多目標調度模型的并網運行方式下微網能量控制方法，所述的微網包括多個微源和負荷，所述的方法具體包括以下步驟1)處理器獲取微網中各微源和聯絡線的信息，以發電成本和環境成本最小為目標建立多目標經濟調度模型；2)建立隸屬度函數，對多目標經濟調度模型進行模糊化，獲得非線性單目標微網經濟調度模型；3)采用改進型遺傳算法對非線性單目標微網經濟調度模型進行優化求解，獲得各微源和聯絡線的最優有功和無功功率數據，并將該數據傳輸給微網功率控制器；4)微網功率控制器根據接收到的最優有功和無功功率數據控制各微源和聯絡線的有功和無功功率輸出。與現有技術相比，本發明具有控制精度高、保證微網經濟運行等優點。
文檔編號H02J3/18GK103151797SQ20131006825
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月4日 優先權日2013年3月4日
發明者楊秀, 陳潔, 肖青, 朱蘭, 張美霞 申請人:上海電力學院