孤島模式下風光儲微網容量優化配置策略研究

呂生輝，林永君，仲 舉，楊育剛

（華北電力大學 控制與計算機工程學院，河北 保定 071000）

0 引言

隨著新型發電技術的發展，由風電、光伏等DG單元組成的微網供電技術已日漸成為滿足負荷增長需求、減少環境污染、提高能源綜合利用率和供電可靠性的有效途徑[1]。

微網系統設計的基本要求是滿足微網覆蓋電力負荷以及發電系統經濟可靠運行的需要，同時降低系統發電成本，提高系統運行的可靠性[2-4]。因其需要進行最優容量配置，即計算出微網在全年可靠工作所需光伏總容量、風力發電機組功率和蓄電池容量，使其在滿足最大可靠性的同時，盡可能的減少系統的成本。因此，微網的最優容量配置可以看作一個非線性目標優化問題[5]。

為保證微網系統獲得最優容量配置，本文采用遺傳算法對其進行優化設計。優化指標為風機、光伏電池串和并聯蓄電池組的數目，約束條件為功率平衡、蓄電池充電狀態及其他安全性、經濟性要求。最終通過與HOMER仿真軟件的運行結果進行對比分析，得出相應結論。

1 風光儲微網系統模型簡介

1.1 系統模型

本文研究的微網系統由風電機組、并列光伏電池組、蓄電池組、逆變器及負載構成。系統結構如圖1所示。

圖1 典型獨立風光儲微網結構Fig.1 The typical structure of independent microgrid

1.2 風力發電機模型

風力發電機各時刻的出力由風機轉軸高度處各時刻的平均風速與風機的輸出特性決定[6]，風機出力的表達式：

式中，PW為風機出力功率；PR為風機額定功率，νc為切斷風速，νR為額定風速；……