[发明专利]考虑源荷储协同运行的微电网储能优化配置方法

说明书

本发明公开了考虑源荷储协同运行的微电网储能优化配置方法；首先，模拟分布式电源出力特性及调研微电网负荷特性得出微电网的分布式电源可信出力和负荷特性；其次，生成微电网净负荷功率特性曲线；通过将分布式电源的分布式电源可信出力和负荷特性进行叠加，得到微电网净负荷功率特性曲线；再次，建立微电网储能优化配置上层优化模型和下层优化模型；最后，对上层优化模型和下层优化模型迭代求解，并得到最优的微电网储能优化配置方案。本发明以储能年综合费用最小为目标，建立上层优化模型；以储能典型日收益最大化为目标，建立下层优化模型，通过上下层迭代优化得到最优的微电网储能配置方案。

技术领域

本发明涉及微电网储能优化配置技术领域，特别涉及考虑源荷储协同运行的微电网储能优化配置方法。

背景技术

电能供应的清洁化和绿色化是电网供给侧改革的主要任务之一，然而，光伏发电、风力发电等清洁可再生能源出力随天气条件变化具有间歇性和波动性。微电网为解决上述问题提供了有效途径，在建设清洁能源发电的同时配置一定的储能系统，通过储能在发电富余时充电，发电不足时放电，实现微电网内部电力基本平衡，平滑风、光功率输出，可以大大提高系统对清洁能源的接纳能力。微电网分为并网型微电网和独立型微电网，可实现自我控制和自治管理。并网型微电网既可以与外部电网并网运行，也可以离网独立运行；独立型微电网不与外部电网连接，电力电量自我平衡。

储能系统的应用使微电网的能量管理更加主动和灵活，目前工程中还未大规模推广应用储能技术。如何最大限度地利用储能系统，延长其使用寿命，是在微电网规划设计阶段就要考虑的问题。离网型微电网中的储能系统主要用于稳定微电网的电压和频率，而并网型微电网中的储能则需考虑其经济性运行。从目前微电网的应用以并网型微电网为主，离网型微电网主要用于尚未实现大电网供电的偏远地区和岛屿等。

微电网储能系统的运行策略直接影响其收益，因此需要在储能系统优化配置时考虑微电网内部源、荷、储的协同运行优化，以准确评估储能系统在实际运行中取得的经济效益，指导微电网储能的优化配置。然而，在对微电网储能系统进行配置时，传统的配置方法只是简单考虑了微电网内峰、平、谷电量，对储能系统接入的效益做一个简单测算，并没有具体根据微电网负荷、电源的功率特性曲线开展储能运行策略优化，造成规划阶段储能效益计算不准确，无法满足实际工程的财务评价测算要求。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供考虑源荷储协同运行的微电网储能优化配置方法，实现的目的之一是以储能容量、功率限制为约束条件，以储能年综合费用最小为目标，建立上层优化模型；以储能功率、荷电状态(SOC)、交换功率限制等为约束条件，以储能典型日收益最大化为目标，建立下层优化模型，通过上下层迭代优化得到最优的微电网储能配置方案。

为实现上述目的，本发明公开了考虑源荷储协同运行的微电网储能优化配置方法；步骤如下：

a.模拟分布式电源出力特性及调研微电网负荷特性得出所述微电网的分布式电源可信出力和负荷特性；

b.生成微电网净负荷功率特性曲线；通过将所述分布式电源的所述分布式电源可信出力和所述负荷特性进行叠加，得到微电网净负荷功率特性曲线；

c.建立微电网储能优化配置上层优化模型；

d.建立微电网储能优化配置下层优化模型；

e.对所述上层优化模型和所述下层优化模型迭代求解，并得到最优的微电网储能优化配置方案。

优选的，在所述步骤a中，通过调研所述微电网所在区域或者周边区域的风光资源情况，采用可信出力模拟分布式电源典型日出力特性，得出分布式电源可信出力；通过调研微电网用户类型、用户规模以及典型用户负荷特性曲线模拟所述微电网的负荷特性。

优选的，在所述步骤c中，所述上层优化模型以最小化储能一年的支出为目标，目标函数表达式如公式(1)：