考虑综合评估的孤立微网优化调度

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2016.04.010

摘要/Abstract

摘要：

针对微网孤岛运行模式下的优化调度，从经济性和可靠性2方面考虑，提出在传统微网经济调度模型中加入综合评估模型，得到不同侧重目标下的最优调度方案。首先，在热电联产的微网结构上，建立了包含运行成本最低和负荷缺电率最低为目标函数的微电网优化调度模型；其次，考虑到不同目标之间存在的矛盾，应用多目标粒子群算法结合调度策略，在MATLAB环境下对所建立的优化调度模型进行求解，得到一系列Pareto最优解；最后，通过利用基于层次分析法的综合评估模型对Pareto解集进行评价，再结合实时需求分析，为决策者提供最优调度方案。算例通过对某孤岛型微电网进行分析，验证了模型的可行性和实用性。

关键词: 孤岛型微电网, 多目标粒子群算法, 优化调度模型, 层次分析法

Abstract:

To deal with the optimized dispatching of a microgrid working in the isolated island mode, taking economic efficiency and reliability into consideration, this paper adds comprehensive evaluation into the economic dispatching model of traditional microgrid to get optimal dispatching scheme with different targets. At first, we construct the optimized dispatching model of microgrid with taking the lowest operation cost and the lowest load deficiency rate as target function, based on the microgrid with cogeneration structure. And then, considering the conflict between different targets, we apply multi-objective PSO （particle swarm optimization） algorithm combined with dispatching strategy to solve the proposed optimized dispatching model in MATLAB, in order to obtain a series of Pareto solutions. At last, we use the comprehensive evaluation model based on the application of analysis hierarchy process to evaluate the Pareto solutions, and provide the optimal scheduling scheme for decision makers combining with real-time demand analysis. We verify the feasibility and practicability of the proposed model through the analysis example of an isolated microgrid.

Key words: isolated microgrid, multi-objective PSO, optimized dispatching model, analytic hierarchy process

中图分类号:

TM 734

郭宁，滕欢，李基康. 考虑综合评估的孤立微网优化调度[J]. 电力建设, 2016, 37(4): 63-69.

GUO Ning，TENG Huan，LI Jikang. Isolated Microgrid Optimal Scheduling Considering Comprehensive Evaluation[J]. Electric Power Construction, 2016, 37(4): 63-69.

参考文献

［1］江渝，黄敏，毛安，等.孤立微网的多目标能量管理［J］.高电压技术，2014，40（11）：3519-3527.
JIANG Yu，HUANG Min，MAO An，et al.Multi-objective energy management of isolated microgrid ［J］.High Voltage Engineering，2014，40（11）：3519-3527.
［2］KANCHEV H，LU D，COLAS F，et al.Energy management and operational planning of a microgrid with a PV-based active generator for smart grid applications［J］.IEEE Transactions on Industrial Electronics，2011，58（10）：4583-4592.
［3］袁越，曹阳，傅质馨，等.微电网的节能减排效益评估及其运行优化［J］.电网技术，2012，36（8）：12-18.
YUAN Yue，CAO Yang，FU Zhixin，et al.Assessment in energy-saving and emission reduction benefit of microgrid and its operation optimization［J］.Power System Technology，2012，36（8）：12-18.
［4］余金龙，赵文会，赵波，等.基于多状态建模的独立型微网优化配置［J］.电力系统自动化，2015，39（6）：11-17.
YU Jinglong，ZHAO Wenhui，ZHAO bo，et al.Optimal configuration of standalone microgrid based on multistate modeling［J］.Automation of Electric Power Systems，2015，39（6）：11-17.
［5］沈玉明，胡博，谢开贵，等.计及储能寿命损耗的孤立微电网最优经济运行［J］.电网技术，2014，38（9）：2371-2378.
SHEN Yuming，HU Bo，XIE Kaigui，et al.Optimal economic operation of isolated microgrid considering battery life loss［J］.Power System Technology，2014，38（9）：2371-2378.
［6］庄怀东，吴红斌，刘海涛，等.含电动汽车的微网系统多目标经济调度［J］.电工技术学报，2014，29（S1）：365-373.
ZHUANG Huaidong，WU Hongbin，LIU Haitao，et al.Multi-objective economic dispatch of microgrid system considering electric vehicles ［J］.Transactions of China Electrotechnical Society，2014，29（S1）：365-373.
［7］TSIKALAKIS A G，HATZIARGYRIOU N D.Centralized control for optimizing microgrids operation［J］.IEEE Transactions on Energy Conversion，2008，23（1）：241-248.
［8］陈洁，杨秀，朱兰，等.微网多目标经济调度优化［J］.中国电机工程学报，2013，33（19）：57-66.
CHEN Jie，YANG Xiu，ZHU Lan，et al. Microgrid multi-objective economic dispatch optimization［J］. Proceedings of the CSEE，2013，33（19）：57-66.
［9］李武强，余涛，林建泉，等.考虑随机性的微电网环保经济优化运行［J］.电力系统及其自动化学报，2015，27（3）：81-86.
LI Wuqiang，YU Tao，LIN Jianquan，et al.Environment/economic optimal operation of microgrid considering randomness［J］.Proceedings of the CSU-EPSA，2015，27（3）：81-86.
［10］刘忠义，李庚银.混合型孤立微网全寿命周期经济性评估［J］.现代电力，2015，32（4）：1-7.
LIU Zhongyi，LI Gengyin.Full life-cycle economic evaluation of hybrid isolated micro-grid［J］.Modern Electric Power，2015，32（4）：1-7.
［11］谈丽娟，赵彩虹，陈子奇，等.电动汽车与分布式电源的微网经济调度［J］.电网与清洁能源，2015，31（4）：100-105.
TAN Lijuan，ZHAO Caihong，CHEN Ziqi，et al.Economical dispatch for microgrid of electric vehicles and distributed power［J］.Power System and Clean Energy，2015，31（4）：100-105.
［12］王金全，黄丽，杨毅.基于多目标粒子群算法的微电网优化调度［J］.电网与清洁能源，2014，30（1）：49-54.
WANG Jinquan，HUANG Li，YANG Yi.Optimal dispatch of microgrid based on mult-objective particle swarm optimization［J］.Power System and Clean Energy，2015，31（4）：100-105.
［13］张丽平.粒子群优化算法的理论及实践［D］.杭州：浙江大学，2005.
ZHANG Liping.The theorem and practice upon the particle swarm optimization algorithm［D］.Hangzhou：Zhejiang University，2005.
［14］丁玉风.粒子群优化算法及其在电力系统经济运行中的应用［D］.武汉：华中科技大学，2005.
DING Yufeng.Particle swarm optimization algorithm and its applications to power systems economic operation［D］.Wuhan：Huazhong University of Science & Technology，2005.
［15］余炳辉.粒子群优化算法实验研究及扩展［D］.武汉：华中科技大学，2007.
YU Binghui.Particle swarm optimization experiment study and expand［D］.Wuhan：Huazhong University of Science & Technology，2007.
［16］郭宁，滕欢，李基康.考虑不同群体效益的微电网经济调度模型研究［J］.高压电器，2015，50（10）：40-46.
GUO Ning，TENG Huan，LI Jikang.Economic dispatching model research of microgrid concerning about different beneficiaries［J］.High Voltage Apparatus，2015，50（10）：40-46.
［17］王振华，朱桂萍.并网状态下微电网中微电源出力优化算法［J］.中国电力，2012，45（1）：55-58，77.
WANG Zhenhua，ZHU Guiping.Optimization of micro-source output of a grid-connected micro-grid［J］.Electric Power，2012，45（1）：55-58，77.
［18］周二雄，李凤婷，朱贺.基于改进层次分析法（AHP）的微网成本-效益评估［J］.电力建设，2013，34（3）：1-6.
ZHOU Erxiong，LI Fengting，ZHU He.Cost-benefit evaluation of microgrid based on analytic hierarchy process（AHP）［J］.Electric Power Construction，2013，34（3）：1-6.
［19］SATTY T L.The analytic hierarchy process［M］. NewYork：McGraw-Hill，1980.
［20］陈庆前，余畅，章激扬，等.层次分析法在孤岛微网综合评价中的应用［J］.电力系统及其自动化学报，2013，25（3）：133-137.
CHEN Qingqian，YU Chang，ZHANG Jiyang，et al.Application of analytic hierarchy process in comprehensive evaluation of island microgrid［J］.Proceedings of the CSU-EPSA，2013，25（3）：133-137.

[1]	袁桂丽，董金凤，魏更，贾新潮. 基于需求响应和多能互补的冷热电联产微网优化调度[J]. 电力建设, 2019, 40(9): 64-72.
[2]	靳文涛，牛萌，吕洪章，李建林. 客户侧分布式储能汇聚潜力评估方法[J]. 电力建设, 2019, 40(4): 34-41.
[3]	徐铭铭，姚森，牛荣泽，胡博，徐恒博，谢开贵，周宁，郝钰. 配电网重复多发性停电风险辨识方法[J]. 电力建设, 2018, 39(8): 111-115.
[4]	茹叶棋，周斌，吴亦贝，李俊娥，袁凯，刘开培. 考虑网络攻击因素的电网信息物理系统业务可靠性分析[J]. 电力建设, 2017, 38(5): 38-.
[5]	林俐，周鹏，邹兰青. 基于新能源产业导向的电力系统能源效率评估及影响因素分析[J]. 电力建设, 2017, 38(1): 123-.
[6]	张碧涵，尹忠东，赵海森. 低压直流供电系统的电能质量综合评估[J]. 电力建设, 2016, 37(5): 125-131.
[7]	黄伟，李玟萱，李宁坤，车文学，刘琦. 基于Bertrand模型的2类售电企业定价策略[J]. 电力建设, 2016, 37(3): 76-81.
[8]	刘瑾，冯瑛敏，章辉，冯亮，孙瑞雪，王丽珠. 基于熵值分析和层次分析法的智能电网电力终端接入网综合效益评价[J]. 电力建设, 2015, 36(5): 136-140.
[9]	陈炽野，文亚凤，刘自发,任薛东，张晓晴. 含有多种分布式电源的配电网综合评估方法[J]. 电力建设, 2015, 36(1): 128-135.
[10]	程亮. 基于三角模糊数的风电场建设风险评价模型[J]. 电力建设, 2014, 35(9): 103-108.
[11]	张彩庆，李祺. 电力稽查效益评价指标筛选方法[J]. 电力建设, 2014, 35(8): 140-144.
[12]	董力通，黄平，武敏霞，李鹏. 电网企业科技成果转化后评价模型研究[J]. 电力建设, 2014, 35(5): 122-126.
[13]	涂波，孙志忠，周孟，邓院昌. 江西省高山风电场选址方法[J]. 电力建设, 2014, 35(4): 91-95.
[14]	崔巍，萧锦华，杨海峰，杨万清. 基于节能减排的能源保障绿色风险分析[J]. 电力建设, 2014, 35(10): 100-105.
[15]	黄敬尧，杨爽，郭昊，李维维. 基于层次分析法的带电跨越方式选择[J]. 电力建设, 2013, 34(5): 105-109.