基于可靠性的微网容量最优配置.pdf

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1、@电力自动化设备Vo1．34No．4ElectricPowerAutomationEquipmentApr．2014基于可靠性的微网容量最优配置王晶，陈江斌，束洪春。(1．浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州310014；2．同济大学电子与信息工程学院，上海2018043．昆明理工大学电力工程学院，云南昆明650051)摘要：针对风／光／储独立供电微网．提出一种基于可靠性的最优容量配置方法。首先．考虑风速和光照强度的随机性，分别建立风力发电机、光伏阵列以及蓄电池的数学模型；在此基础上建立包含设备投资费用、运行维护费用、蓄电池重置费用以及系统可靠性和能量过剩率指标的优化配

2、置模型，并确定约束条件：其次，采用改进粒子群优化算法对微网容量优化问题进行求解。在MATLAB环境下编程实现微源最优配置方案．结果表明优化后的微网不仅保证了系统供电可靠性．而且节省了经济成本关键词：微网：优化：容量配置：可靠性：粒子群优化算法中图分类号：TM731文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—6047．2014．04．0210引言经济成本、供电可靠性和环境效益作为优化目标，将混沌优化技术和遗传算法相结合．对独立运行微随着化石能源逐渐短缺和环境污染13益严重．网系统容量进行优化配置．但没有进一步讨论微源利用清洁能源的分布式电源DG(Dis

3、tributedGene—选址的问题；文献『11]提出细菌觅食法对风／光／储ration)被提上了Et程．而微网能有效地整合各种混合微网电源进行优化配置．在已知各微源模型的DG、储能单元及负荷，是未来智能电网的重要组成基础上建立计及设备投资、运行维护、环保折算和部分[1_独立微网规划设计阶段中DG的定容和选址是首要解决的问题一般主要从负荷和DG这2燃料成本的优化目标．根据不同可靠性指标得到相个角度考虑[]：负荷方面要保证供电可靠性和电能应微源的最优配置方案．但未考虑独立微网中可能质量：DG方面考虑投资成本和电网稳定性等因素．存在能量浪费的现象．缺乏对能量利用率的衡量确

4、定其最优容量和位置对微网进行合理的优化配本文针对风／光／储独立供电微网．在分析各微置可以有效地减少投资成本．提高负荷点的供电源功率模型的基础上．构建了微网的经济成本、供可靠性．保障电网的安全稳定运行．有利于节能减电可靠性、能量过剩率的优化目标函数，提出一种排[5-6]，故逐渐受到多国政府和学者们的重视。基于可靠性的微源优化配置方法．并将其应用于一目前．国内外一些学者已对微网容量优化配置个5节点孤岛系统中算例分析表明．该方法不仅进行了相关研究，并取得了一些理论成果。文献『7]实现了对独立微网中微源容量的优化配置．而且确考虑系统的可靠性指标．并以部署和热补偿成本最定了微源

5、接入系统的最优位置．在保证优化后孤岛低为优化目标。利用模拟退火法进行求解．确定了供电可靠性的同时．节省了经济成本微源的最优安装位置和容量．但对于每一节点配置微源的类型没有给出相应的结果；文献『8]提出蚁1风／光／储微网电源模型群算法确定DG的最优位置和安装容量．其在满足DG容量约束的条件下．以系统网损最小为目标寻本文建立的独立微网结构如图1所示．主要包求最优解．然而蚁群算法选择的参数多且不同参数括微网控制系统、DG和用电负荷三大部分。微网控对优化结果影响较大．容易导致求得的并不是最优解：制系统能统一管理其内部所有DG和负荷．DG包文献『9]考虑风机和光伏的互补性．以系

6、统可靠性含风机、光伏和蓄电池3种。为约束，建立了计及系统投资成本、运行维护成本等综合成本的经济模型．采用改进微分算法对独立微网容量优化配置进行求解．但没有考虑蓄电池充放电功率的约束．这会影响系统的可靠性指标：文献『1O]考虑风机、光伏、燃气轮机等多种微源，并以收稿日期：2013—07—04；修回日期：2014—02—25基金项目：国家自然科学基金主任基金资助项目(5l147010)：图1独立微网示意图国家自然科学基金青年基金资助项目(51107120)Fig．1SchematicdiagramofstandalonemicrogridProjectsupposedby

7、ChinaNaturalScienceFoundationDirector1．1风力发电机模型Fund(51147010)andChinaNaturalScienceFoundationforYoungScholars(51107120)风机的输出功率随风速的变化而变化．本文采第4期王晶．等：基于可靠性的微网容量最优配置@用威布尔(Weibul1)分布对风速进行处理．其概率密时取O．01％；At为步长；为蓄电池的数量；叼(t)度函数如下l12]：为充放电效率，表示如下ll6]：叼(t)==7-c卜xp[一(1)其中．为风速：和c为Weibu儿模型中的