孤岛模式下风光储微网容量优化配置策略研究.pdf

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1、第21卷第5期仪器仪表用户EICVO1．212014年10月NSTRUMENT10N2014No．5孤岛模式下风光储微网容量优化配置策略研究吕生辉，林永君，仲举，杨育刚(华北电力大学控制与计算机工程学院，河北保定071000)摘要：为了保证供电可靠性并提高整个微网系统的经济性，本文基于典型风光储微网系统模型，以满足基本用电负荷为前提，进行微网系统最优容量配置。根据风电、光伏、蓄电池的自身运行特性及其成本，本文提出以系统投资成本、运行成本和维持系统供电可靠性等综合成本最小为目标的优化配置策略；利用遗传算法来获得系统的全局最优解

2、；最后，利用HOMER软件对所得结果进行检验。仿真结果最终验证了模型和算法的合理性。关键词：微网；容量配置；遗传算法；经济性中图分类号：TP278文献标识码：A文章编号：1671—1041(2014)05—0033—04ConfigurationOptimizationofCapacityofIsland—modePV-Wind—BatteryHybridMicrogridLvShenghui，LinYongjun，ZhongJu，YangYugang(DepartmentofAutomation，NoAhChinaElec

3、tricalPowerUniversity，Baoding071000，China)Abstract：Toimprovetheeconomyofwholemicrogirdwhilethepowersupplyreliabilityisensured，thispaperdecidedtomakeanoptimaldesignofcapacityconfiguration，thisstudyisbaseontheuniversalmicrogridsystemanditmustsupplythebasicpowerdemand

4、．wepropo-sedanoptimalconfigurationstrategy，whichisaimedtomakethecapitalizedcostandtheope-ratingcostandotherproductljioncostreachinganminimumvalue．WeusedtheGA(GeneticAlgorithm)togetthesystemgloballyoptimalsolutionandinspecttheresultthroughtheHomersoftware．thereasona

5、blenessoftheproposedmodelsisverifiedbycasestudyresults．Keywords：microgrid；capacityconfiguration；ga(geneticalgorithm)；economy0引言蓄电池组、逆变器及负载构成。系统结构如图1所示。随着新型发电技术的发展，由风电、光伏等DG单元组成的微网供电技术已日渐成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用率和供电可靠性的有效途径_】]。微网系统设计的基本要求是满足微网覆盖电力负荷以及发电系统经济可靠运行的需要

6、，同时降低系统发电成本，提高系统运行的可靠性]。因其需要进行最优容量配置，即计算出微网在全年可靠工作所需光伏总容量、风力发电机组功率和蓄电池容量，使其在满足最大可靠性的同时，尽可能的减少系统的成本。因此，微网的最优容量配置可以看作一个非线性目标优化问题l5l。为保证微网系统获得最优容量配置，本文采用遗传算法对其进行优化设计。优化指标为风机、光伏电池串和并图1典型独立风光储微网结构Fig．1Thetypicalstructureofindependentmicrogrid联蓄电池组的数目，约束条件为功率平衡、蓄电池充电状态及其

7、他安全性、经济性要求。最终通过与HOMER仿真软1．2风力发电机模型件的运行结果进行对比分析，得出相应结论。风力发电机各时刻的出力由风机转轴高度处各时刻的平均风速与风机的输出特性决定嘲，风机出力的表达式：1风光储微网系统模型简介ePRn-n~<，1．1系统模型Pw一1，<1，口F收稿日期：2014—08—15作者简介：吕生辉(1985-)，男，河北保定人，在读硕士研究生，研究方向：微电网系统仿真与优化。仪器仪表用户NSTRUMEN10N第21卷式中，尸为风

8、机出力功率；为风机额定功率，为2．2约束条件切断风速，为额定风速；为截断风速。1)功率平衡约束1．3光伏电池模型设定任一时刻风光储微网系统输出功率的限制条件为为便于应用，只考虑光伏电池出力只与太阳辐射值和PwG(t)十J(0+P(c)≥D^D(￡)(8)环境温度相关，公式为式中，JP(t)