[發(fā)明專利]基于粒子群算法的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量控制方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210172086.7 | 申請(qǐng)日: | 2012-05-30 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN102664423A | 公開(kāi)(公告)日: | 2012-09-12 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 王成福;梁軍;馮江霞 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 山東大學(xué) |
| 主分類號(hào): | H02J3/28 | 分類號(hào): | H02J3/28;G06N3/00 |
| 代理公司: | 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221 | 代理人: | 張勇 |
| 地址: | 250061 山東*** | 國(guó)省代碼: | 山東;37 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 粒子 算法 電場(chǎng) 容量 控制 方法 | ||
1.一種基于粒子群算法的風(fēng)電場(chǎng)儲(chǔ)能容量控制方法,其特征是,它的步驟為:
1)建立目標(biāo)函數(shù)
以等效輸出功率方差最小為目標(biāo),并根據(jù)調(diào)度需求選取不同時(shí)間窗口,以此求取適應(yīng)現(xiàn)有調(diào)度運(yùn)行方式的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率時(shí)段參考值;因儲(chǔ)能容量變化引起的系統(tǒng)運(yùn)行成本變化有風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量的成本FLOWE和儲(chǔ)能系統(tǒng)失能量的成本FLoss;以風(fēng)電場(chǎng)某一年的風(fēng)電功率的分布規(guī)律,作為該風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行年限內(nèi)風(fēng)電功率的分布特性,其風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量和儲(chǔ)能系統(tǒng)損失能量如式(8)、(9)所示;
風(fēng)儲(chǔ)系統(tǒng)儲(chǔ)能容量?jī)?yōu)化的目標(biāo)函數(shù)包含投資成本和運(yùn)行成本,如式(10)所示;
min?f=min(KWFLOWE+KPFLOSS+KI(ρICbat.N+rs))(10)
上式中,ρp和ρq分別是風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量和儲(chǔ)能系統(tǒng)失能量的對(duì)應(yīng)單價(jià);Nyear是機(jī)組運(yùn)行年限;T是考察時(shí)段,為一年;Cbat.N是風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)化儲(chǔ)能容量的額定值;SLOWE1(t)、SLOWE2(t)、SLOSS1(t)和SLOWE2(t)是為描述風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量及儲(chǔ)能系統(tǒng)失能量情況定義的布爾量,如式(11)~(14)所示;ρI為儲(chǔ)能容量單位容量?jī)r(jià)格;rs為儲(chǔ)能裝置安裝成本;KW、KP和KI是運(yùn)行成本(風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量和儲(chǔ)能系統(tǒng)損失能量)和投資成本的折中系數(shù);
式(8)中,風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)能量包含兩部分,一部分是因?yàn)樾铍姵厝萘肯拗飘a(chǎn)生的,即當(dāng)蓄電池電量充滿至額定容量后,蓄電池停止充電,多余的風(fēng)電通過(guò)卸荷器卸載,此部分棄風(fēng)能量如式(8)第一部分所示;一部分是由于蓄電池的最大充電功率限制產(chǎn)生的,即當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率與參考輸出功率的差值大于蓄電池的最大充電功率時(shí),蓄電池不能完全將此功率充入電池,只能按照Pbatcmax對(duì)蓄電池進(jìn)行充電,由此多余Pbatcmax部分的功率只能棄掉,此部分棄風(fēng)能量如式(8)第二部分所示;
同樣,式(9)中,儲(chǔ)能系統(tǒng)損失能量包含兩部分,一部分是因?yàn)樾铍姵刈钚∪萘肯拗飘a(chǎn)生的,如式(9)第一部分所示;一部分是由于蓄電池的最大放電功率限制產(chǎn)生的,如式(9)第二部分所示;
2)建立約束條件
約束條件包括蓄電池約束和風(fēng)電場(chǎng)功率約束:
蓄電池儲(chǔ)能容量約束
蓄電池充放電功率的變化率約束:
風(fēng)電場(chǎng)輸出功率波動(dòng)水平約束:
P{ΔPd(i)≤ΔPmax}≥β???(17)
上述各式中,Cbatmin為蓄電池允許的最小容量;Cbat.N為蓄電池儲(chǔ)能的額定容量;Pbatcmax和Pbatdmax為蓄電池的最大充/放電功率;DOD(depth?of?battery?discharging)為蓄電池的放電深度;ΔPd(i)、ΔPmax為風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能平抑作用后輸出功率的波動(dòng)值及其允許范圍內(nèi)的上限;β為對(duì)應(yīng)的可信度水平;
3)粒子群算法
通過(guò)粒子群算法求解上述方程,得到所需的儲(chǔ)能容量,并以此控制儲(chǔ)能過(guò)程。
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