【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及共享儲(chǔ)能及新能源發(fā)電，具體而言，涉及一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著全球能源需求的快速增長和對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，開發(fā)可再生能源已成為當(dāng)務(wù)之急。風(fēng)力發(fā)電(wp)和光伏發(fā)電(pv)作為主要的可再生能源，為傳統(tǒng)化石燃料提供了清潔、豐富的替代能源。然而，它們天然的間歇性和多變性給穩(wěn)定可靠的能源供應(yīng)帶來了挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問題，我們可以通過優(yōu)化風(fēng)能、太陽能和儲(chǔ)能系統(tǒng)的容量和功率等級(jí)，充分利用它們的互補(bǔ)性。這有助于確保更穩(wěn)定的電力輸出，減少波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響。
2、工業(yè)園區(qū)因工業(yè)活動(dòng)集中而消耗大量能源為分布式發(fā)電系統(tǒng)提供了理想的環(huán)境。一直以來，這些園區(qū)嚴(yán)重依賴集中式電網(wǎng)供電，導(dǎo)致能源成本高昂，碳排放量增加。因此，在工業(yè)遠(yuǎn)區(qū)內(nèi)協(xié)調(diào)規(guī)劃集中式共享儲(chǔ)能系統(tǒng)(csess)和分布式發(fā)電(dg)系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)能源的可持續(xù)利用和實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)至關(guān)重要。現(xiàn)有技術(shù)大多單獨(dú)優(yōu)化儲(chǔ)能或分布式發(fā)電系統(tǒng)，以節(jié)約成本或最大限度地利用可再生能源。然而，將每個(gè)工業(yè)園區(qū)視為自己的系統(tǒng)，往往會(huì)導(dǎo)致資源利用率低下和儲(chǔ)能成本過高。更好的方法是讓多個(gè)工業(yè)園區(qū)一起工作。通過共享集中式儲(chǔ)能系統(tǒng)并協(xié)調(diào)發(fā)電，園區(qū)可以更有效地利用資源，更好地管理能源波動(dòng)，并降低總體成本。進(jìn)而，本專利技術(shù)提出了一種優(yōu)化多個(gè)園區(qū)共享儲(chǔ)能和分布式發(fā)電的模式。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題，本專利技術(shù)的目的是提供一種園區(qū)微電網(wǎng)共享風(fēng)光儲(chǔ)協(xié)調(diào)優(yōu)化配置技術(shù)，旨在確定共享儲(chǔ)能系統(tǒng)以及風(fēng)能和太陽能發(fā)電系統(tǒng)的
2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：
3、根據(jù)園區(qū)從主電網(wǎng)購買電力的第一成本以及投資共享儲(chǔ)能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)的第二成本為目標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；
4、基于所述目標(biāo)函數(shù)，通過設(shè)置約束條件，對(duì)園區(qū)的微電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化配置，其中，所述約束條件包括電力平衡約束、共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行約束、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行約束，以及共享儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量和功率配置比例約束。
5、優(yōu)選地，在構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)的過程中，所述目標(biāo)函數(shù)表示為：
6、
7、
8、其中，是所有工業(yè)園區(qū)每天從主電網(wǎng)購買電力的總成本；和分別是共享儲(chǔ)能系統(tǒng)、所有工業(yè)園區(qū)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的投資成本；pgrid,t表示時(shí)間段t所有工業(yè)園區(qū)從主電網(wǎng)購買電功率、pcsess,max和ecsess,max是共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的配置額定功率和容量；ppv,max,i和pwp,max,i分別是工業(yè)園區(qū)i的光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的配置額定功率、和分別為共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的單位功率和單位容量配置價(jià)格，cw和cpv分別為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的單位功率配置價(jià)格，和分別為共享儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的預(yù)期運(yùn)行壽命，nd表示一年的總天數(shù)，np是參與聯(lián)合運(yùn)營的工業(yè)園區(qū)數(shù)量，t是運(yùn)行優(yōu)化總時(shí)段，和為兩個(gè)松弛變量。
9、優(yōu)選地，在獲取電力平衡約束的過程中，根據(jù)各工業(yè)園區(qū)在時(shí)段t的有功功率負(fù)荷pload,i,t、所有工業(yè)園區(qū)聯(lián)合運(yùn)營從主電網(wǎng)購買電功率pgrid,t、光伏發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的有功功率輸出ppv,i,t、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的有功功率輸出pwp,i,t、共享儲(chǔ)能在時(shí)段t的充電功率放電功率以及生成所述電力平衡約束，如下：
10、
11、優(yōu)選地，在獲取共享儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行約束的過程中，基于共享儲(chǔ)能系統(tǒng)在時(shí)段t的充放電功率和充電和放電狀態(tài)變量和和能量ecsess,t，根據(jù)共享儲(chǔ)能系統(tǒng)允許的最小和最大荷電狀態(tài)soccsess,min和soccsess,max，以及充電和放電效率ηcha和ηdis，生成其運(yùn)行約束，如下：
12、
13、ecsess,t＝ecsess,0
14、
15、優(yōu)選地，在獲取風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行和規(guī)劃約束過程中，基于各工業(yè)園區(qū)光伏發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的有功功率輸出ppv,i,t、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的有功功率輸出pwp,i,t，光伏發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的出力標(biāo)幺值μpv,i,t，光伏發(fā)電系統(tǒng)在時(shí)段t的出力標(biāo)幺值μwp,i,t，松弛變量和以及各工業(yè)園區(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光伏發(fā)電系統(tǒng)的允許建設(shè)的最大功率和生成光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃約束如下：
16、
17、
18、優(yōu)選地，在獲取約束條件的過程中，所述約束條件還包括主網(wǎng)購電功率約束，即只允許工業(yè)園區(qū)從主網(wǎng)購電不允許工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)發(fā)出的電力返送到主網(wǎng)，表示為：
19、
20、共享儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量和功率配置比例約束，表示為：
21、
22、其中γ是共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的最小配置比例，是共享儲(chǔ)能系統(tǒng)最小持續(xù)放電時(shí)間；
23、投資回報(bào)年限約束，表示為：
24、
25、其中，ni為預(yù)期投資回報(bào)年數(shù)。
26、優(yōu)選地，在生成共享儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行約束的過程中，將共享儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電功率約束，采用big-m方法進(jìn)行線性化表達(dá)。
27、
28、其中，和為兩個(gè)輔助變量，m為一個(gè)遠(yuǎn)大于可建設(shè)的共享儲(chǔ)能系統(tǒng)額定功率的值。
29、優(yōu)選地，用于實(shí)現(xiàn)該方法的優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括：
30、函數(shù)構(gòu)建模塊，用于根據(jù)園區(qū)從主電網(wǎng)購買電力的第一成本以及投資共享儲(chǔ)能系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電系統(tǒng)的第二成本為目標(biāo)，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；
31、優(yōu)化配置模塊，用于基于所述目標(biāo)函數(shù)，通過設(shè)置約束條件，對(duì)園區(qū)的微電網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化配置，其中，所述約束條件包括電力平衡約束、共享儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行約束、風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行約束，以及共享儲(chǔ)能系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電系統(tǒng)的容量和功率配置比例約束。
32、本專利技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：
33、本專利技術(shù)通過共享儲(chǔ)能系統(tǒng)協(xié)調(diào)聯(lián)合運(yùn)營工業(yè)園區(qū)可大幅降低單位供電成本、建設(shè)成本和綜合成本，進(jìn)而降低了總體投資和運(yùn)營費(fèi)用。
34、本專利技術(shù)通過讓園區(qū)共享多余的能源，聯(lián)合運(yùn)營最大限度地減少了風(fēng)能和光伏發(fā)電的浪費(fèi)。這種資源共享策略可有效解決削減問題，確保更好地利用可再生能源，減少對(duì)電網(wǎng)電力的需求。
35、本專利技術(shù)提出的聯(lián)合運(yùn)行的共享儲(chǔ)能系統(tǒng)可提供更大的容量，從而平滑風(fēng)能和太陽能輸出的波動(dòng)，進(jìn)而提高了能源供應(yīng)的整體可靠性和效率，增加了工業(yè)園區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于，用于實(shí)現(xiàn)該方法的優(yōu)化配置系統(tǒng)，包括：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種園區(qū)微電網(wǎng)共享儲(chǔ)能風(fēng)光發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化配置方法，其特征在于：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃麗平，鐘榜，蘇家華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：肇慶學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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