关于模型的求解方法也有多种。文献[14]采用了动态规划法求解。动态规划法适合求解离散型问题,在很多领域获得了比较好的效果。文献[15]选取矩阵实数编码遗传算法求解。遗传算法属于智能优化算法,比较适合于多目标优化时求解,学者也在进一步改进传统遗传算法,使其更适用于求解。
2 国内研究现状
相比较国外而言,我国对微电网的研究起步较晚。我国研究微电网的原因主要有以下几个:
a)顺应了我国提出的可持续发展战略的要求。到 2020 年,我国可再生能源消费量要达到能源消费总量的 15%,其中电力的 20%来自可再生能源[16]。微电网主要是由可再生能源发电组成。相比于配电网更加灵活高效,发展潜力大。
b)顺应我国传统电力的发展要求。随着人民生活水平的提高,负荷需求日益增长。特别是夏天冷负荷需求很大,如果只是增加装机容量会消耗大量的财力,不合算。这种情况下,微电网是很好的补充。
c)顺应提高电网抗灾能力的需求。我国地形复杂,自然灾害发生频繁。大灾害发生时,经常会出现大面积停电。如何在极端恶劣的灾害条件下保障重要负荷的持续供电和提供可靠的应急电源,是提高电力系统的抗灾能力的关键[17]。微网在电网有故障时,可以孤岛运行。从而保证重要负荷不会中断。
国家对微网发展还是很重视的,2009年开始实施973基础项目。参与研究的机构和高校各有分工,如表2.1所示:
表2.1 研究单位与分工
研究单位 国家科学院电工研究所 清华大学 天津大学 华中科技大学 合肥工业大学
研究重点 微网系统结构和能量管理 微网构成和保护控制 微网拓扑结构和分布式储能结构 微网中各个变换器的并联和并网、协调控制和能量管理 微网的并网运行控制以及综合调度
中国的商业街,住宅区有大量的冷热负荷需求。可以充分发挥微电网热电联产的优势。当前,我国已建立了冷热电联产项目,多集中在上海、北京、广州。比如:上海闵行医院,1台400kW坚泰燃气内燃机,1台 余热蒸汽锅炉,在2004年投入运行。
小范围的项目的实施,为了考察微电网在运行过程中可能出现的问题及解决方案。从而为以后大规模发展微电网打下基础。
目前针对微网优化调度,我国学者展开了许多研究。文献[18]研究了微电网的负荷优化分配问题,优化目标是在满足系统运行约束条件下优化微电网中各微电源的出力,使系统总运行成本最小。文献[19]提出了一种综合考虑发电成本与排放成本的微网环保经济调度的数学模型,针对发电成本与排放成本的不同权重,采用混沌蚁群优化算法,通过算例验证了数学模型与优化算法的正确性与有效性,文献[20]以含钒液流储能电池(vanadium redox flow battery,VRB)系统的微电网为研究对象,建立了含钒电池储能微电网多目标负荷优化分配模型,以某微电网为例,分析讨论了钒电池对微电网带来的经济效益,同时研究了运行模式、控制策略和优化目标中权重等诸多因素对微电网负荷优化分配结果的影响。
总之,微电网的研究是对传统电网的补充,并不是要变革和否定传统电网。在可再生能源丰富的地区以及边远地区,应用前景还是很广阔的。如何合理优化调度微网中各机组的出力也是很重要的。