基于遗传算法的微电网优化调度

渊圆冤
其中袁灼 为太阳光照强度曰浊皂 为最大功率点跟踪模式下的效 率曰粤责 为电池板的面积曰浊责 为光伏电池的效率曰兹 为光照的入射 角度遥
员援员援猿 柴油发电机渊阅蚤藻泽藻造 郧藻灶藻则葬贼燥则袁阅郧冤
柴油发电机是一种小型发电设备袁系指以柴油等为燃料袁以
柴油机Βιβλιοθήκη Baidu原动机带动发电机发电的动力机械遥 尽管柴油发电机
组的功率较低袁但由于其体积小尧灵活尧轻便尧配套齐全袁便于操
作和维护袁所以广泛应用于交通尧采矿尧工业生产尧医院等很多领
域遥 柴油发电机的燃料成本 云阅郧 为院
猿
云阅郧 越葬垣遭孕阅 郧垣糟孕阅郧
渊猿冤
其中袁孕阅郧 为柴油发电机的功率曰葬尧遭尧糟 为柴油发电机燃料 的成本系数袁分别取为 远尧园援员圆尧愿援缘伊员园原源遥
扇园
增约增糟蚤
缮设设设 孕宰栽 越
猿猿
增 原增糟蚤 增猿则 原增猿糟蚤
孕则
增糟蚤 臆增臆增则
渊员冤
墒设孕则
增则 臆增臆增糟燥
其中 孕则 为额定功率曰增糟蚤 为风机的切入风速曰增糟燥 为风机的切 出风速曰增则 为风机的额定风速遥 员援员援圆 光伏发电机渊孕澡燥贼燥增燥造贼葬蚤糟袁孕灾冤
光伏发电是根据光生伏特效应原理袁 利用太阳电池将太阳
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转袁 再透过增 速机将旋转的速度提升袁来促使发电机发电遥 依据目前的风车技 术袁大约是 猿皂 辕 泽 的微风速度渊微风的程度冤袁便可以开始发电遥 因为风力发电没有燃料问题袁也不会产生辐射或空气污染袁是一 种清洁的尧低成本的发电方式袁因此袁风力发电正在世界上形成 一股热潮遥 在风速小于一定值时袁风力发电机的功率为 园袁随着 风速增大袁风力发电功率 孕宰栽 的公式如下所示院
152
员援圆 目标函数 员援圆援员 孤网运行目标函数
孤网运行时袁以包括运行成本和环境成本两部分的综合成本
为目标函数袁其中袁运行成本又包括燃料成本和维护成本两部分遥
渊员冤运行成本 悦皂
员冤燃料成本 悦枣
员援员援源 微型燃气轮机渊酝蚤糟则燥贼怎则遭蚤灶藻袁酝栽冤
微型燃气轮机是一类新近发展起来的小型热力发动机袁它
的结构和工作原理与传统的燃气轮机相似袁 是以连续流动的气
体为工质带动叶轮高速旋转袁 将燃料的能量转变为有用功的内
燃式动力机械遥 微型燃气轮机的燃料成本 云酝栽 为院
云酝栽
越糟
员 蕴匀灾
砸酝栽 浊酝栽
光能直接转化为电能遥 光伏发电系统主要由太阳电池板渊组件冤尧
控制器和逆变器三大部分组成袁它们主要由电子元器件构成袁不
涉及机械部件遥 与传统的发电方式相比袁 光伏发电具有节能环
保尧不受资源分布制约尧安全可靠等很多优点袁目前受到世界各
国的重视遥 光伏发电功率 孕孕灾 可以表示为院
孕孕灾 越灼浊皂 粤责 浊责 糟燥泽兹
渊源冤
浊酝栽 越园援园苑缘猿渊
孕酝栽 远缘
猿
冤 原园援猿园怨缘渊
孕酝栽 远缘
圆
冤 垣园援源员苑源
孕酝栽 远缘
垣园援员园远愿
渊缘冤
其中袁糟 为天然气价格袁本文取 圆 元 辕 皂猿曰蕴匀灾 为天然气低热
值袁 本文取 怨援苑噪宰窑澡 辕 皂猿曰孕酝栽 为微型燃气轮机的功率曰浊酝栽 为微 型燃气轮机的工作效率咱远暂遥
关键词院微电网袁负荷优化袁遗传算法袁酝粤栽蕴粤月
能源危机和环境污染是传统形式发电中存在的两个重要问 题袁而微电网可以在一定程度上减缓这两大问题咱员暂遥 微电网概念 最早由美国电气可靠性技术协会渊悦耘砸栽杂冤提出咱圆暂袁微电网是由 各种分布式电源尧储能单元尧负荷以及监控和保护装置组成的集 合袁具有灵活的运行方式和可调度性能袁能在并网运行和孤岛运 行两种模式间切换遥 微电网的并网运行模式可以达到削峰填谷尧 提高分布式能源利用率尧发展友好型电网的目的袁而微电网的孤 岛运行模式可以有效解决孤岛及偏远地区用电难的问题遥 分布 式发电技术的应用袁 使得微电网发电技术为解决现阶段全球变 暖以及环境恶化尧 不可再生能源的储量减少等环境问题提供了 有效的方法遥 微电网能量管理和优化调度问题作为微电网发展 的重要研究方面袁成为微电网不断推广的关键技术袁因而具有重 要的理论价值和工程价值遥
目前袁 专家学者们在微电网的研究领域已取得了一定的成 果袁但微电网在优化调度尧能量控制等方面还存在很多问题袁针 对这些问题袁很多专家学者采用不同的算法尧不同的研究模型对 其进行了改进遥 文献咱猿暂详细介绍了微电网的概念尧基本运行方 式和控制策略袁 分析了国外不同特点的典型微电网示范工程及 实验测试系统曰文献咱源暂采用粒子群算法袁以污染气体排放和微 电源的运行费用作为目标函数袁建立优化模型袁对微电网的负荷 进行调度优化曰文献咱缘暂采用改进的自适应遗传算法袁考虑微电 源的燃料成本尧维护成本与起动成本袁以及动态的网络损耗量和 购电尧售电价格等因素建立模型袁对孤网运行和并网运行两种情 况进行优化仿真袁实现了对微电网的负荷优化遥
本文对孤网运行和并网运行两种情况进行了优化袁 优化过 程中采用遗传算法袁考虑了微电源的燃料成本尧维护成本和环境 成本袁以及与大电网进行交易的成本袁并以功率平衡和微电源出 力约束为约束条件进行构建模型袁并在 酝粤栽蕴粤月 平台上进行了 仿真遥 员 微电网优化调度模型 员援员 微电源特性 员援员援员 风力发电机渊宰蚤灶凿 栽怎则遭蚤灶藻袁宰栽冤
叶工业控制计算机曳圆园员怨 年第 猿圆 卷第 圆 期
151
基于遗传算法的微电网优化调度
储海兵 渊江苏昆山供电公司袁江苏 昆山 猿员源员园园雪
摘要院为了能够降低微电网发电过程中的发电成本袁减少环境污染袁对微电网中各部分的负荷进行了优化分配遥 研究的 微电网包含风力发电机尧光伏发电机尧柴油发电机以及微型燃气轮机四部分袁通过采用遗传算法对孤网运行及并网运行两种 运行模式下的负荷进行分配遥 在孤网运行模式的优化过程中袁以综合成本为目标函数袁综合成本包括运行成本和环境成本两 部分遥 在并网运行模式的优化过程中袁综合成本在孤网运行模式成本的基础上增加考虑了与大电网进行交易的成本遥 约束条 件包括功率平衡约束和微电源出力约束两部分遥 采用 酝粤栽蕴粤月 平台对上述模型进行仿真袁仿真结果表明袁采用提出的负荷 优化分配模型可以有效的降低发电的综合成本袁是切实可行的遥