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具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
如图2所示,本发明实施例的微电网是由一台风力发电机(WT)、一台光伏发电单元
( PV)、两台微型燃气轮机(MT )、两台柴油发电机( DE )、一组燃料电池(FC )、一组储能单元
(Bat)以及家用负荷等部分组成,采用如图3所示的IEEE-33节点系统。
一种基于多微电网并入配电网的分解协调优化方法,如图1所示,将整体系统分为两部分优化:配电网作为上层管理系统进行上层优化,微电网作为下层控制系统进行下层优化,两部分形成分层协调优化,具体包括以下步骤:
步骤1:以配电网网损最小为目标,给定配电网的优化目标函数及约束条件,得到初始化状态量。
所述约束条件包括网络拓扑约束、功率平衡约束、节点电压和支路电流约束、微电网约束:
(1)网络拓扑约束。
含微电网的配电网在进行重构后应使网络拓扑保持辐射状。
(2)功率平衡约束。
式中Pi、Qi分别表示注入节点i的有功功率和无功功率;Pex,i、Qex,i分别表示节点i上DG注入的有功功率和无功功率;PLi、QLi分表表示节点i处负荷的有功功率和无功功率;Vi表示节点i的电压幅值;Vj表示与节点i相连的节点j的电压幅值;Gij、Bij、δ ij分别表示节点i、j之间的电导、电纳和相角差。
(3)节点电压和支路电流约束。
式中Ui、 和 分别为节点i的电压及电压上、下限,M为节点总数;Ii、 为支路i的电流及其上限值,N为支路总数。
(4)微电网约束。
当微电网外部故障时,微电网可断开与配电网的连接而进入自治运行模式,故含微电网的配电网重构以不破坏微电网结构为基础。
给定的优化目标函数为:
其中,N为系统支路总数;Ri为支路i的电阻;Pi、Qi和Ui分别为支路i的有功功率、无功功率和支路首端电压幅值;Ki表示支路开关的状态量,Ki=0表示断开,Ki=1表示闭合;Δ为微电网子系统产生的解耦参数。
所述初始化状态量包括描述配电网拓扑关系的开关量ν (0)、配电网与各微电网的初始交换功率 如表1所示。
表1
步骤2:计算配电网的初始协调参数 并传递给下层各微电网控制系统,初始化迭代次数k=1,k
其中, 即配电网管理系统下发给第i个微电网控制系统的初始协调参数 由对应的第i个微电网初始交换功率 以及映射系数α i决定的,α i的取值是1。计算出传递给各微电网的初始协调参数如表2所示
根据上层配电网优化传递的协调参数,各微电网控制系统以经济最优为目标,建立成本函数,结合约束条件,采用粒子群优化方法,计算得到各微电网的各个微电源出力
如表4所示
其中,fDG表示可控微电源的成本函数,fs表示储能装置的成本函数,Γ表示微电网子系统从配电网管理系统接收的协调参数,UDG,i表示第i台微电源的运行状态,1表示启动,0表示停机; 表示第i台微电源的运行状态改变情况,1表示发生启停状态改变,Fi(˙)表示第i台微电源的发电成本,PDG,i表示第i台微电源的功率, 表示第i台微电源的启停成本,Us+ ,i,Us- ,i分别表示第i台储能装置的充电和放电状态,1表示有此状态,0表示没有;cs+,i,cs-,i分别表示第i台储能装置的充电电价和放电电价;Ps+,i,Ps-,i表示第i台储能装置的充电和放电功率。
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