一種微電網降低網損的方法
2023-06-30 21:51:06 2
專利名稱：一種微電網降低網損的方法
技術領域：
本發明涉及一種微電網節能方法，特別是一種微電網降低網損的方法。
背景技術：
隨著國民經濟的發展，電力需求迅速增長，電力部門大力建設火電、水電以及核電等大型集中電源和超高壓遠距離輸電網。但是，隨著電網規模的不斷擴大，超大規模電力系統運行成本高，難度大，難以適應用戶越來越高的安全和可靠性要求，以及多樣化的供電需求。近年來，世界範圍內接連發生幾次大面積停電事故，充分暴露了電網的脆弱性。微電網(micro-grid)是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與大電網併網運行，也可以獨立運行。微電網的分布式發電具有汙染少、可靠性高、能源利用效率高、安裝地點靈活等多方面優點，有效解決了大型集中電網的許多潛在問題。與傳統大電網相比，微電網的特性主要有兩點不同①電源的輸出特性複雜。目前常見的微電源包括光伏電池、燃料電池、風力發電機、小型燃汽輪機等，其中以光伏電池為代表的可再生能源受自然條件影響大，功率輸出不穩定，而從環保和節能的角度考慮，應該儘量最大功率輸出。②傳輸線的損耗明顯增大。對於高壓架空輸電線，線路電抗遠大於電阻，而低壓微電網的輸電線路電阻遠大於電抗，由於傳輸線特性不同，功率的自然分布存在很大的區別，與高壓輸電系統相比，低壓微電網的傳輸線損耗相對較大，在進行系統功率配置優化時必須加以考慮。微電網通常接於低壓配電網，靠近負荷，微電網無功優化是降低網損的一項重要措施。通過無功優化調度，可以優化微電網的無功潮流分布，降低微電網的有功損耗和電壓損耗，從而提高運行經濟性，改善電能質量，使用電設備安全可靠地運行。中國專利《一種獨立微電網系統》(專利號CN 201010572995. 0)提出了一種用於解決上述問題的系統，並公開了如下技術方案「每個區域包括電能質量治理單元、第三可再生能源發電電源和第三併網逆變器，所述的電能質量治理單元通過相對應的聯絡開關連接到輸電網絡」。但是上述專利中所述的電能質量治理單元只是籠統地包括了無功補償裝置、諧波治理裝置等，並未提出這些裝置的控制策略和方法，也沒有考慮微電網運行中降低網損的需要。中國專利《微電網無功功率補償方法和系統》(專利號CN 201110258294. 4)提出了一種用於解決上述問題的系統，並公開了如下技術方案「根據設定的調節目標利用微電網的孤網無功控制策略對所述無功補償裝置或所述無功補償裝置和分布式電源進行無功輸出的調節」。但是上述專利中所述的孤網無功控制策略只是在採取傳統九區圖控制策略進行無功補償控制的基礎上，增加母線電壓限制條件，主要出發點是提高微電網的電壓穩定性，並未考慮微電網運行中降低網損的需要。
發明內容
發明目的本發明針對現有技術，提出一種微電網降低網損的方法，提高運行經濟性，改善電能質量，使用電設備安全可靠地運行。技術方案為了實現上述目的，本發明涉及一種微電網降低網損的方法，包括如下步驟(I)建立微電網無功優化數學模型，數學模型為
權利要求
1.一種微電網降低網損的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)建立微電網無功優化數學模型，數學模型為
2.根據權利要求I所述的一種微電網降低網損的方法，其特徵在於所述的微電網無功優化數學模型使下述公式成立
3.根據權利要求I所述的一種微電網降低網損的方法，其特徵在於迭代過程中使用的更新公式如下V = Vbegin+Vend*(C-\)IC-其中i G [1，2d+2*N*D]，j G [1，D]，k G [I, cm j, k G Z 山是控制變量的個數，根據微電網的電容器無功補償配置決定；N是一個初始化參數，N的數值範圍為10-50之間的整數；4表示第i個體在第k次迭代後的j維分量；n是隨機數，且n G (0,1) ^表示更新速度表示歷史最優結點的j維分量；vbegin是起始更新速度；c為當前迭代次數， C G [I, Cmax] ；Cmax為最大迭代次數，Cmax的值為50或100 ；Vbegin+Vend為最終更新速度。
4.根據權利要求I所述的一種微電網降低網損的方法，其特徵在於vb_< Vmd，且0〈Vbegin+Vend I
全文摘要
本發明公開了一種微電網降低網損的方法，本發明建立了微電網無功優化模型，並利用優化算法求解當網絡的有功損耗最小時的微電網中電容器組無功補償大小。其中優化算法包括如下步驟1)生成初始化群體；2)計算群體中每個個體對應的網損值，尋找網損最小的個體，保存為最優值，記錄該位置；將所有個體的位置按照更新公式迭代更新，尋找網損最小的個體，保存為新最優值；3)將新最優值與原有最優值進行比較，若最優值有更新，把新最優值的個體還原至上一次迭代時的位置，迭代運算結束後輸出最終優化結果。本發明與現有技術相比較，降低了微電網網損，提高電能總體利用效率；選用的優化算法不容易陷入局部最優，且迭代運算時使用的方程參數少方便調節，穩定性更強。
文檔編號H02J3/16GK102611099SQ20121002801
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月9日 優先權日2012年2月9日
發明者劉皓明, 李柵柵, 錢程晨 申請人:河海大學