河北工业大学赵锦山获国家专利权
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龙图腾网获悉河北工业大学申请的专利一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116128096B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-07发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211469882.7,技术领域涉及:G06Q10/04;该发明授权一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法是由赵锦山;林涛;张大威;边同声;雷旭阳;孟浩;李帅设计研发完成,并于2022-11-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法在说明书摘要公布了:本发明为一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法,微电网系统多利益主体包括虚拟电厂和独立储能电站,首先以年成本最低且弃风弃光尽可能少为考虑因素,构建虚拟电厂年成本的目标函数;以年成本最低且储能电池使用寿命尽可能长为考虑因素,构建独立储能电站的目标函数;然后,获得各个利益主体稳定运行的约束条件;最后,基于帕累托最优构建微电网系统多利益主体互利共赢的容量配置模型,利用多目标粒子群算法查找帕累托前沿,选取与中心点距离最近的点作为两个利益主体的共赢解;再根据各个利益主体的运行成本和约束条件求解出分布式能源的装机容量以及储能电池的额定容量与功率。该方法在提高分布式能源利用率的同时实现了多利益主体的互利共赢,为共享储能模式下多利益主体的容量配置提供了参考。
本发明授权一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法在权利要求书中公布了:1.一种微电网系统多利益主体的容量优化配置方法,微电网系统的利益主体包括虚拟电厂和独立储能电站;该方法包括以下内容: 一、各个利益主体计及年成本的同时考虑各自的影响因素,构建年成本的目标函数; 1.1虚拟电厂以年成本最低且弃风弃光尽可能少为目标,构建虚拟电厂年成本的目标函数,表达式为: minCVPP=Cgrid+Cess.b-Cess.s+Cserve+Ccut+Cf7 式中,Cgrid为虚拟电厂从大电网购电的成本,Cess.b为虚拟电厂从独立储能电站购电的成本,Cess.s为虚拟电厂向独立储能电站售电的收益,Cserve为虚拟电厂向独立储能电站缴纳的服务费,Ccut为虚拟电厂弃风弃光的惩罚成本,Cf为虚拟电厂中分布式发电能源的投资成本; 其中,虚拟电厂从大电网购电的成本Cgrid的表示为: 式中,为第i个典型日从大电网购电的费用,I为每个季度包含的典型日天数,d为一年包含的季度数量,δ0t为第t个调度时间段从大电网购电的单位电价,t0为典型日包含的调度时间段数量,Δt为每个调度时间段包含的小时数,为虚拟电厂在第i个典型日第t个调度时间段从大电网购买的电功率; 虚拟电厂从独立储能电站购电的成本Cess.b表示为: 式中,为第i个典型日从独立储能电站购电的费用,δbt为第t个调度时间段从独立储能电站购电的单位电价,为虚拟电厂在第i个典型日第t个调度时间段从独立储能电站购买的电功率; 虚拟电厂向独立储能电站售电的收益Cess.s表示为: 式中,为虚拟电厂在第i个典型日向独立储能电站售电的收益,δst为第t个调度时间段向独立储能电站售电的单位电价,为虚拟电厂在第i个典型日第t个调度时间段向独立储能电站售卖的电功率; 虚拟电厂向独立储能电站缴纳的服务费Cserve表示为: 式中,为虚拟电厂在第i个典型日向独立储能电站缴纳的服务费,δservet为虚拟电厂第t个调度时间段向独立储能电站缴纳的单位服务费用,T表示矩阵转置; 虚拟电厂的弃风弃光惩罚成本Ccut表示为: 式中,为虚拟电厂在第i个典型日的弃风弃光惩罚成本,λcut为弃风弃光的惩罚成本系数,为弃风弃光功率,ξwpt为风光互补发电上网电价,t1为第i个典型日中测试点采样区间的点数; 虚拟电厂中分布式发电能源的投资成本Cf表示为: 式中,CWT、CPV分别为风电机组和光伏发电机组的年投资成本,NWT、NPV分别为风电机组和光伏发电机组的装机容量,CWT1、CPV1分别为单台风电机组和光伏发电机组的投资成本,τ为折旧率,β为年利率,LWT和LPV分别为风电机组和光伏发电机组的使用年限; 1.2独立储能电站以年成本最低且储能电池使用寿命尽可能长为目标,构建独立储能电池年成本的目标函数,表达式为: 其中,分别为储能电池的额定功率与额定容量,c和c分别为储能电池的额定功率系数与额定容量系数,为储能电池的总置换成本,Y为储能电池设计的总年限,为储能电池的年维护成本,Y为储能电池的实际使用寿命,λ为储能电池寿命权重因子,为独立储能电站第i个典型日向虚拟电厂购电与售电的成本; 二、获取各个利益主体稳定运行的约束条件; 2.1虚拟电厂的约束条件包括虚拟电厂的发用电平衡约束、虚拟电厂对于分布式能源的消纳约束以及从大电网购电的功率约束; 虚拟电厂的发用电平衡约束条件为: 式中,为第i个典型日第t个调度时间段风机机组的出力功率,为第i个典型日第t个调度时间段光伏发电机组的出力功率,为第i个典型日第t个调度时间段负荷端的耗电功率; 虚拟电厂对于分布式发电能源的消纳约束 式中:分别为第i个典型日第t个调度时间段光伏发电机组和风电机组的最大输出功率,α为虚拟电厂对于分布式能源的年综合消纳率; 从大电网购电的功率约束 式中:为虚拟电厂在第i个典型日第t个调度时间段从大电网购买的电功率,Pgrid.max表示虚拟电厂从大电网购买的最大电功率; 2.2独立储能电站的约束条件包括储能电池的能量倍率约束、储能电池的额定功率和额定容量约束、独立储能电站的充放电功率约束以及荷电状态约束; 储能电池的能量倍率约束表示为: 式子中,δ为储能电池的能量倍率,分别为储能电池的额定容量上限和额定功率上限; 储能电池的额定功率和额定容量约束表示为: 式中:分别为储能电池的额定功率和额定容量下限; 独立储能电站的充放电功率约束表示为: 式中,和分别为第i个典型日第t个调度时间段购买和售卖的电功率,和分别为第i个典型日第t个调度时段独立储能电站的充、放电标识位, 独立储能电站的荷电状态约束表示为: 式中:分别为独立储能电站在第i个典型日第t、t-1个调度时段的荷电状态,αabs和αrelea分别为独立储能电站的充、放电效率,EESS.min和EESS.max分别为独立储能电站荷电状态的下限和上限; 三、基于帕累托最优构建微电网系统多利益主体互利共赢的容量配置模型,使得在获得互利共赢的年成本值的同时得到最优的容量配置方案;容量配置模型的表达式为: minZ=[F,CVPP]T20 利用多目标粒子群算法查找帕累托前沿,从帕累托前沿中选取与中心点距离最近的点作为两个利益主体的共赢解,即两个利益主体实现互利共赢的年成本值,再根据各个利益主体的年成本函数和约束条件求解出风电机组的装机容量、光伏发电机组的装机容量以及储能电池的额定容量和额定功率,完成微电网系统多利益主体的容量优化配置。
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