[发明专利]一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法

说明书

一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，包括：基于激励的需求侧响应，通过可平移负荷的调整，使负荷曲线贴近可再生能源出力变化曲线，以可再生能源消纳率最大为目标建立交直流混合微网上层目标函数；既考虑基于价格的需求侧响应，又考虑基于激励的需求侧响应，建立以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数；服从运行约束，建立交直流混合微网双层优化数学模型；改进文化基因算法，并求解交直流混合微网双层优化数学模型。本发明以可再生能源消纳率最大为上层目标函数，以交直流混合微网运行成本最小为下层目标函数，交直流混合微网双层优化数学模型能够实现可再生能源的高效利用，有利于交直流混合微网经济运行。

技术领域

本发明涉及一种交直流混合微网优化方法。特别是涉及一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法。

背景技术

随着能源危机日益凸显，可再生能源的开发利用迫在眉睫。风力发电、光伏发电等分布式电源能够实现对新能源的高效利用，是目前研究的热点。但由于其出力受到大自然的限制，具有显著的随机性和波动性，故考虑风光不确定性也是当前的研究难点。微网集成了分布式电源、负荷、储能及电力电子装置等设备，能够通过协调控制技术实现对分布式电源的高效管理和利用。随着负荷种类的多样化，交流微网在供电灵活性及电能质量方面受到限制，交直流混合微网应运而生。

交直流混合微网能够同时满足交流负荷和直流负荷的用电需求，通过交流区和直流区的互联，实现能源的互补供电，提高能源利用率，保证负荷供电可靠性。考虑需求侧响应能够提高可再生能源的消纳率，降低交直流混合微网运行成本。现有的考虑需求侧响应的研究大多以微网运行成本最低为目标，且一般考虑基于价格的需求侧响应或基于激励的需求侧响应。本发明同时考虑两种需求侧响应，建立交直流混合微网双层优化数学模型。首先根据负荷特性将负荷分为重要负荷、可平移负荷和可中断负荷，其次以可再生能源消纳率最大为上层目标建立上层优化目标函数，最后建立以交直流混合微网成本最小为下层目标建立下层目标函数。将改进文化基因算法应用到求解交直流混合微网双层优化数学模型中，通过实际算例验证了所建模型及改进算法的正确性和可行性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现可再生能源的高效利用的基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于需求侧响应的交直流混合微网双层优化方法，包括如下步骤：

1)基于激励的需求侧响应，通过可平移负荷的调整，使负荷曲线贴近可再生能源出力变化曲线，以可再生能源消纳率最大为目标建立交直流混合微网上层目标函数；

2)既考虑基于价格的需求侧响应，又考虑基于激励的需求侧响应，建立以交直流混合微网运行成本最小为目标的下层目标函数；

3)服从运行约束，建立交直流混合微网双层优化数学模型；

4)改进文化基因算法，并求解交直流混合微网双层优化数学模型。

步骤1)中所述的可平移负荷的调整是采用如下公式：

L_py'(t)＝min(L_py(t),L(t)-P_r(t)) (2)

式中：L'(t)表示第t个时段负荷转移后的总负荷；L(t)表示第t个时段的初始总负荷；L_py'(t)表示第t个时段的负荷移出量；表示第t个时段的负荷移入量；L_py(t)表示第t个时段的可平移负荷；P_r(t)表示第t个时段的可再生能源发电量；T为优化时间段，t表示T中各时段；T1为可再生能源发电量小于总负荷大小的时间段，tt表示T1中各时段；

步骤1)中经过负荷平移后，得到交直流混合微网上层目标函数为：