基于改进和声搜索算法的微网电池储能系统规划模型

doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2015.10.004

电力建设 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (10): 27-33.doi: 10.3969/j.issn.1000-7229.2015.10.004

基于改进和声搜索算法的微网电池储能系统规划模型

曾鸣，段金辉，孙静惠

华北电力大学经济与管理学院，北京市 102206

出版日期:2015-10-01
作者简介:曾鸣（1957），男，教授，博士生导师，主要从事电力系统规划、电力市场理论、需求侧管理方面的研究工作；段金辉（1990），女，博士研究生，主要从事电力系统规划、电力技术经济分析方面的研究工作；孙静惠（1993），女，硕士研究生，主要从事电力技术经济分析方面的研究工作。
基金资助:
中央高校基本科研业务费专项资金（2014XS53）。

Battery Energy Storage System Planning Model of Micro Grid Based on Improved Harmony Search Algorithm

ZENG Ming, DUAN Jinhui, SUN Jinghui

College of Economics and Management, North China Electric Power University, Beijing 102206, China

Online:2015-10-01
Supported by:
Project Supported by the Fundamental Research Funds for the Central Universities of China（2014XS53）.

摘要/Abstract

摘要：

在独立微网中，确保能源供需平衡与系统备用充足对满足用户需求、维持微网安全运行十分重要，因此电池储能系统必不可少。然而，由于现阶段电池储能系统成本较高，需要进行合理规划以选择最优系统规模。基于此，该文首先构建独立微网电池储能系统规划目标函数，并从供需平衡、备用要求等方面给出约束条件；之后通过改进的和声搜索算法对电池储能系统的安装年、额定功率与容量进行最优规划；最后，通过3种不同的微网运行情景验证模型和算法的有效性。

关键词: 微网, 电池储能系统, 最优额定功率, 最优容量, 和声搜索算法

Abstract:

In independent micro grid, ensuring energy supply and demand balance, as well as enough system backup is very important to meet customer demand and maintain the secure operation of micro grid. So battery energy storage system （BESS） is indispensable. However, due to the high cost of BESS at the present stage, the reasonable planning is necessary for deciding the optimal system scale. Based on this, this paper firstly constructs the planning objective function of BESS for independent micro grid, and presented constraint conditions from the aspects of supply and demand balance, as well as reserve requirements. Then, the optimal planning of the installation year, rated power and capacity of BESS is carried out by improved harmony search algorithm. Finally, the effectiveness of proposed model and algorithm will be verified through three different kinds of micro grid operating scenes.

Key words: micro grid, battery energy storage system, optimal rated power, optimal capacity, harmony search algorithm

中图分类号:

TM 727

曾鸣，段金辉，孙静惠. 基于改进和声搜索算法的微网电池储能系统规划模型[J]. 电力建设, 2015, 36(10): 27-33.

ZENG Ming, DUAN Jinhui, SUN Jinghui. Battery Energy Storage System Planning Model of Micro Grid Based on Improved Harmony Search Algorithm[J]. ELECTRIC POWER CONSTRUCTION, 2015, 36(10): 27-33.

参考文献

［1］Gilles Notton.Importance of islands in renewable energy production and storage: the situation of the French islands ［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2015，47（7）：260-269.
［2］高雅.南麂岛：微电网的大效能［J］.国家电网，2014（9）：95-97.
［3］Zeng Ming，Duan Jinhui，Wang Liang，et al.Orderly grid connection of renewable energy generation in China: management mode, existing problems and solutions ［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2015，41（1）：14-28.
［4］Lu Yongxiang.Review and prospect of clean, renewable energy utilization ［J］.Science & Technology Review，2014，32（28/29）：15-26.
［5］国家电网公司“电网新技术前景研究”项目咨询组．大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析［J］．电力系统自动化,2013,37（1）:3-8, 30.
Consulting Group of State Grid Corporation of China to Prospects of New Technologies in Power Systems. An analysis of prospects for application of large-scale energy storage technology in power systems［J］.Automation of Electric Power Systems,2013,37（1）:3-8, 30.
［6］王承民，孙伟卿，衣涛，等．智能电网中储能技术应用规划及其效益评估方法综述［J］．中国电机工程学报，2013，33（7）：33-41．Wang Chengmin, Sun Weiqing, Yi Tao, et al. Review on energy storage application planning and benefit evaluation methods in smart grid［J］.Proceedings of the CSEE,2013,33（7）:33-41.
［7］王蕾，李娜，曾鸣．基于动态规划的微网储能系统经济运行决策模型研究［J］．中国电力，2013，46（8）：40-42,47.
Wang Lei, Li Na, Zeng Ming. Profit maximization model for energy storage system in microgrids based on dynamic programming［J］.Electric Power,2013,46（8）:40-42,47.
［8］Shaghayegh Bahramirad，Wanda Reder，Amin Khodaei.Reliability-constrained optimal sizing of energy storage system in a microgrid ［J］.IEEE Transactions On Smart Grid，2012，3（4）：2056-2062.
［9］Wouters C，Fraga E S，James A M.An energy integrated, multi-microgrid, MILP （mixed-integer linear programming） approach for residential distributed energy system planning--a south Australian case-study［J］.Energy，2015，85（6）：30-44.
［10］雍龙泉．和声搜索算法研究进展［J］．计算机系统应用，2011，20（7）：244-248．Yong Longquan. Advances in Harmony search algorithm［J］. Computer Systems & Applications,2011,20（7）:244-249.

[1]	王瀚琳, 刘洋, 许立雄, 陈贤邦, 谭思维. 考虑风电消纳的区域多微网分层协调优化模型[J]. 电力建设, 2020, 41(8): 87-98.
[2]	孟建辉，张赟，范莹，王毅，赵彭辉，宋美琪. 基于直流微网虚拟电容控制的等效电容计算方法[J]. 电力建设, 2020, 41(7): 25-32.
[3]	练小林，李晓露，陆一鸣，丁一，李聪利. 可交易能源框架下的微网群动态电能交易策略[J]. 电力建设, 2020, 41(6): 18-27.
[4]	赵海兵，张焕云，葛杨，程浩原，高文浩，艾芊. 细胞-组织认知下的主动配电系统双层多目标控制策略[J]. 电力建设, 2020, 41(5): 81-92.
[5]	王李龑，许强，黄开艺，吴健，艾芊，张亚新，贾轩. 计及新能源及负荷不确定性的多能微网系统两阶段随机规划方法[J]. 电力建设, 2020, 41(4): 100-108.
[6]	杜丽佳，靳小龙，何伟，穆云飞，贾宏杰，魏炜. 考虑电动汽车和虚拟储能系统优化调度的楼宇微网联络线功率平滑控制方法[J]. 电力建设, 2019, 40(8): 26-33.
[7]	谭思维，刘洋，许立雄，王瀚琳. 考虑风电消纳的区域多微网-配电网能源交易模式[J]. 电力建设, 2019, 40(7): 1-9.
[8]	李泓青，周建萍，茅大钧，李欣煜，胡成奕，邓玉君. 混合储能系统二次功率分配及交互控制策略在直流微网中的应用[J]. 电力建设, 2019, 40(5): 13-19.
[9]	陈杰涛，江道灼，张翀，阮闯，杨轶凡. 基于能量交换基站的岛屿微网群拓扑及其控制策略[J]. 电力建设, 2019, 40(4): 60-69.
[10]	耿琪，胡炎，何建宗，周永言，赵伟. 考虑功率互济的多微网集群运行优化与分析[J]. 电力建设, 2019, 40(12): 86-95.
[11]	王丹，苏朋飞，桂勋，刘博，王伟亮，马喜然. 售电侧市场开放环境下微网端对端电能交易关键技术综述及展望[J]. 电力建设, 2019, 40(1): 112-122.
[12]	邢海军，洪绍云，范宏，赵晓莉. 面向“源-网-荷-储”的主动配电网优化重构及协调调度研究[J]. 电力建设, 2018, 39(8): 18-23.
[13]	郭琳，陈先锋，邓惠华，何宇俊，陈启鑫. 含分布式电源P2P交易的社区微网运营机制[J]. 电力建设, 2018, 39(7): 2-9.
[14]	曾鸣1，张平 1，隆竹寒1，武赓1，宋伟1，王昊婧2，孙辰军3. 面向微网运营商的电动汽车参与需求侧响应调控策略[J]. 电力建设, 2018, 39(3): 108-.
[15]	姜宇1，许文秀1，石建磊1，苏宇1，沈卫东1，庞越侠2，陈倩2. 融合可再生能源的分布式天然气上网电价定价机制[J]. 电力建设, 2018, 39(3): 131-.

基于改进和声搜索算法的微网电池储能系统规划模型

Battery Energy Storage System Planning Model of Micro Grid Based on Improved Harmony Search Algorithm

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价