基于發電功率與短期負荷預測的微網經濟運行策略研究

江學琴　國網綏化供電公司電力調度控制中心　152000

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基于發電功率與短期負荷預測的微網經濟運行策略研究

江學琴國網綏化供電公司電力調度控制中心152000

【文章摘要】

本文主要從微網的定義展開分析，著重探討了微電源所建構的數學模型，并依據發電功率以及短期負荷預測進行微網經濟運行策略研究，以更好的推動微網的發展。希望通過本文的探究，能夠為相關的人員提供一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】

發電功率；短期負荷預測；微網；經濟運行；策略

在社會逐漸發展的同時，人們對于電力的需求越來越大，這就衍生除了大電網，然而，大電網也有著其自身的弊端，尤其是在近年來，大電網中所存在的問題導致的用電安全事故也逐漸增多，使得大電網的運行更加的脆弱。為了能夠使得大電網中存在的問題可以得到有效的解決，相關的人員就建構了分布式電源，為了能夠使得向著較為協調，相關的專家就開始利用微網作為電源進行電荷調整。在發電功率與短期負荷預測的基礎上，采取有效的策略來推動微網進行經濟運行。下面本文就主要針對微網的經濟運行策略進行詳盡的分析。

1　微網概述

所謂的微網就是一個電源系統，其容量通常均在20KW-10MW范圍內，微電源主要包括的元件就有風力發電機以及光伏電池等，微電源中的能量主要就來自于一些自然資源和可再生資源，微網可以有效的將負荷以及儲能裝置等連接在一起，使之成為可以控制的整體，有效的確保孤島與網絡能夠實現并列運行。

微網是一個可控的單元，在該單元結構中，分布著A、B、C三條饋線，而在前兩條饋線上，則主要安裝有儲能裝置以及DG兩個構件，同時連接著具有敏感性的負荷，而且A饋線上，還設置了可供冷以及可供熱的DG，使得能源可以實現多級利用，而在C饋線上，則主要連接的是并不具備敏感性的負荷，這三條饋線在并網的模式下展開運行，利用微網來實現對PCC以及大電網之間的連接。如果在大電網出現故障的時候，就可以及時的將靜態開關斷開，使得微網不會受到大電網故障的干擾，實現孤島運行。

2　微網建模分析

2.1風電功率預測模型

一般來說，在微網中，要想能夠使得微電源可以得到良好的管理，就需要將微電源有效的劃分為可控型微電源以及不可控型微電源兩種。其中，可控型微電源的輸出功率與不可控型微電源的輸出功率共同構成了微電源的輸出功率。而針對可控型微電源來說，其輸出功率能夠實現自主的調控。其數據流如圖1所示：

圖1　數據流示意圖

2.2微網負荷預測模型

與風電功率動態預測模型類似，當RBF網絡輸出值代入誤差判別函數后不滿足預測精度要求時，調整從微網能量管理系統和SCADA得到的訓練數據，增強訓練集合與預測點的關聯性，即將當前預測時間點就近擴展得到的歷史微網負荷和氣象數據的時間序列作為新的訓練集合數據，重新訓練網絡，獲得新的網絡參數，進而繼續預測。

3　在發電功率和短期負荷預測的基礎上分析微網經濟運行策略

微網有著明顯的經濟性以及環保性的特點，這是微網推廣最大的優勢。在目前的電力系統中，其注重經濟運行，著重進行火電機組的經濟運行優化處理，而并不受到環境問題的干涉。但是，在微網中有著眾多的分布式電源以及儲能單元，而且每一種電源的特性都有著明顯的差異，而且這些電源系統與環境之間均有著密切的聯系，均會受到環境因素的影響，所以，可再生能源在利用的過程中，需要充分的考慮到微電源這一因素，同時也需要充分的考慮到環境成本這一運行，從而實現網絡運行的優化。

除此之外，微網的運行模式與傳統的電力系統有著明顯的不同，微網采用的運行模型一般有兩種，其一是并網運行，其二就是孤島運行，這樣的兩種運行模式均是受到了負荷需求的影響，微網與大電網之間的電價競爭也對微網的運行模式有著一定的影響，因此，要想能夠對微網的經濟運行進行優化的優化，就需要充分的考慮到上述各種因素，并利用相應的策略來實現微網經濟運行的優化。

3.1并網經濟運行策略

首先，因為微電源屬于不可控的能源類型，所以，不會對原料進行直接性的消耗，受到的環境污染相對也較小，所以，要想使得微電源能夠得到良好的利用，就需要合理的對不可控微電源實施優化處理。

其次，微網內部有著冷負荷以及熱負荷的存在，在工作運行的過程中，需要依靠有冷熱電聯所產的微型燃氣輪機，在冷熱負荷帶動的基礎上，來更好的推動微型燃氣輪機的運行。

再次，如果在受到不可控型微電源發電量影響的前提下，而微型燃氣輪機的發電量卻還無法有效的達到微網電負荷的要求，那么就需要充分的利用到蓄電池儲能裝置，利用該裝置來進行對外放電處理，同時，針對蓄電池實施有效的監測，保障蓄電池能夠隨時的處于放電的狀況下，如果蓄電池還沒有實現最大化的放電要求，那么就需要合理的依據微網電負荷的要求，同時，參照蓄電池在運行的過程中，所需要的費用，來進行大電網的售電運行。

3.2孤島經濟運行策略

首先，在孤島經濟運行中，首要考慮到的因素就是不可控微型電源這一利用因素，從而實現微電源向符合電源供電的目標。

其次，微網包含冷熱兩種負荷，并依據熱定電的手段來推動微型燃氣輪機的運行。

再次，如果在熱定電下以及利用不可控型微電源發電的情況下，還無法使得微型燃氣輪機的發電量達到標準化的微網負荷用電需求，那么就需要針對蓄電池儲能裝置進行有效的放電處理，同時，對蓄電池進行持續的充電服務。

最后，如果微網中含有的不可控型微電源以及蓄電池在放電的時候，已經達到了最小用電負荷的狀態，但是還不能夠滿足微網負荷的實際需求，這時候就需要嚴格的依據微網所具有的敏感水平，按照相應的順序來進行負荷的去除。

4　結束語

通過本文的分析可以充分的了解到，微網在發電功率以及短期負荷預測的基礎上，主要可以采用的經濟運行方式就是并網運行方式以及孤島運行方式。微電源在應用的過程中，需要充分的考慮到風力發電機以及燃料電池等多種構件元素，隨著微網的發展，還可以在微網中，加入相應的微電源，這樣可以使得微網可以實現更好的經濟運行，并能夠做好相應的微電源預測工作，進一步的實現微網的可持續發展。

【參考文獻】

[1]陳靖,李雨薇,習朋,李濤.微網系統經濟運行優化[J].華東電力.2012（02）

[2]周念成,鄧浩,王強鋼,李春艷.光伏與微型燃氣輪機混合微網能量管理研究[J].電工技術學報.2012（01）

[3]習朋,李鵬.基于改進粒子群算法的微網經濟負荷分配[J].電氣技術.2011（10）