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申请/专利权人：国网黑龙江省电力有限公司;哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开一种计及负荷可控性的微电网规划配置方法，属于电力系统规划设计领域，包括：获取需要建设地区的历史风光数据及负荷数据，对风光数据进行处理；以日风机和日光伏发电量为初始数据，采用K‑means聚类算法对处理后的数据进行场景分类，考虑多种典型场景发生概率，据分类结果计算每种场景发生的概率及对应场景下各时段发用电功率的平均值；以光伏电池和风机的配置容量、蓄电池的配置功率及容量为决策变量，以微电网总体成本最小为目标建立优化模型；充分考虑储能设备可控性，风机光伏配置容量等约束及储能设备的寿命模型，将各种非线性约束进行线性化，采用CPLEX求解器对模型进行求解。本提高了微电网配置的经济性与合理性。

主权项：1.一种计及负荷可控性的微电网规划配置方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、获取需要建设地区的历史风光数据及负荷数据，对风光数据进行处理；步骤二、以日风机发电量及日光伏发电量为初始数据，采用K-means聚类算法对处理后的数据进行场景分类，考虑多种典型场景发生概率，据分类结果计算每种场景发生的概率及对应场景下各时段发用电功率的平均值；步骤三、以光伏电池的配置容量、风机的配置容量、蓄电池的配置功率及容量为决策变量，以微电网总体成本最小为目标建立优化模型；步骤四、充分考虑储能设备可控性，风机光伏配置容量的约束及储能设备的寿命模型，将各种非线性约束进行线性化，采用CPLEX求解器对模型进行求解；其中，风光柴储容量受到约束的原因是建设占地空间有所限制，约束条件如下： 式中：分别代表风机允许安装的最大容量、光伏电池允许安装的最大容量、蓄电池允许安装的最大容量及柴油发动机允许安装的最大容量，柴油发电机输出功率为： 式中：PDEt为柴油发电机输出总功率；柴油发电机爬坡率约束： 式中：为柴油发电机爬坡功率上限，储能设备可控性表现在储能充放电功率可控、储能功率爬坡率可控、储能剩余电量在运行范围内，储能设备的充放电模型如下： 式中：EB,ESt表示t时刻储能设备剩余电量；δ表示储能设备的自放电率；Pcht、Pdist分别表示储能设备的充电功率和放电功率；ηch、ηdis分别表示储能设别的充电效率和放电效率；储能设备的剩余电量约束如下：EBmin≤EB,ESt≤EBmax式中：EBmin、EBmax分别表示储能设备剩余电量的最小值和最大值；储能设备的充放电功率约束如下： 式中：Pcht、Pdist为储能设备的充电功率和放电功率；ucht、udist为储能设备的充电状态位和放电状态位；储能设备状态位约束如下：udist+ucht≤1式中：ucht为1表示储能设备处于充电状态下；udist为1表示储能设备处于放电状态下；储能设备功率爬坡率约束如下： PB,ESt＝Pdist-Pcht式中：为储能设备输出功率的最大变化率；PB,ESt为储能设备等效对外输出；电功率平衡约束：PWTt+PPVt+PB,ESt+PDEt+PLOST_Lt＝PLoadt+PLOST_Rt式中：PLoadt为微电网负荷功率；储能设备寿命受到放电深度和循环次数为主要影响因素，采用雨流计数法对设备寿命进行评估；然后将各种非线性约束进行线性化，采用CPLEX求解器对模型进行求解，在使用CPLEX求解器之前需要将目标函数和约束条件中的非线性部分进行线性化，约束条件中非线性部分是储能设备的充放电功率约束和储氢罐存储释放功率约束，由于约束线性化方法相同，故以储能设备放电约束为例进行线性化；储能放电约束条件改写成下式： 改写后的上式中的第二个子式是线性约束，现对上式中的第一个子式进行线性化，引入中间变量P*t，将第一个约束改写成下式： 式中：M是一个很大的正数；通过改写，非线性约束变成线性约束；改写完成后，目标函数及约束条件均是线性的，此时通过CPLEX求解器进行求解,求解步骤如下：4.1.1、给定寿命的预估值及寿命评估允许偏差，4.1.2、通过CPLEX求解器进行求解，得出蓄电池SOC变化情况，4.1.3、通过雨流计数法对蓄电池寿命进行评估，并判断其是否满足允许误差，满足，输出结果，否则返回步骤4.1.2重新计算。

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