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申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明的提供一种基于波浪能发电的脉冲性可转移电源调度优化方法，涉及微电网技术领域，能够在充分考量脉动性电源并网挑战的基础上，综合其可移动、可灵活支撑的潜在优势，对不同并离网场景下波浪能发电控制参数及时空转移特性进行描述，构建了可移动式脉冲性电源的微网调度模型，可确定调度优化策略。采用本发明可以实现波浪能最大化发电与蓄电池最小化损耗的平衡、多能源电站有功补给及无功支撑效能的平衡，得到岛屿电网能量系统运行指标最佳、损耗成本最小的全局最优调度方法。

主权项：1.一种基于波浪能发电的脉冲性可转移电源调度优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立含波浪能脉冲性发电设备的孤岛微网场景模型，所述波浪能脉冲性发电设备集成有储能系统和屋顶光伏，为以脉冲性可转移电源为核心组件的多能源电站，在自治固定运行时，波浪能脉冲性发电设备通过波浪能、太阳能等可再生能源来储存能量至储能系统，发电功率及相应的储能功率均可控，在并网联合运行时，波浪能脉冲性发电设备多能源电站在特定泊位内通过海底电缆连接登陆点，将储能与波浪能、光伏新能源发电设备配合，保证多能源电站平稳、连续输出发电；步骤2、建立波浪能发电脉冲输出调制模型，波浪能的输出功率的计算公式为： 式中，TOBW为蓄能周期，Tmod为调制输出时段，Pset为设定的闭阀压力对应的闭阀功率，ηOBW为液压发电系统总效率，EOBW为一个波周期内的来波能量；步骤3、根据蓄电池与波浪能发电配合输出的脉冲性电源柔性消纳方式，构建脉冲性电源输出形态与蓄电池损耗之间的数学关系；步骤4、基于波浪能装置的可移动性支撑能力，建立应用于海岛微网的脉冲性电源调度模型，并确定目标函数和约束条件：首先建立多能源电站时空转移模型： 式中，Tmn表示可移动式多能源电站从节点m移动至节点n所需的时间； 式中，FW是波浪能发电装置受到的风阻，FC是其受到的洋流阻力，FWEG是其运行过程中收到的总阻力，Kα是风入射角为α时影响系数,K0是风入射角为0时风阻系数,AW是风在水线以上横截面投影面积,是波浪能发电装置对风的相对速度，ρW是风流密度，Kβ是当角度是β时的海流阻力系数，ρC是波浪能密度，是波浪能发电装置相对水流的速度，AC吃水线深度和水线长度的乘积,γ是风阻和海流阻力的夹角；对于海岛微网，目标函数包括微网运行指标FJ和运行成本FC两个方面，表示为：minF＝min[αFJ+1-αFC]＝min[αhJloss,Junb,Jflu+1-αhCBatloss,Cmove,CDG] 式中，α为自适应权重，与微网运行指标相关；微网运行指标包括线损率Jloss、电压合格率Junb、电压变动Jflu三个指标；微网运行成本包括电池寿命损耗成本CBatloss、波浪能发电转移成本Cmove和柴油机组运行成本CDG；h·函数为多目标归一化函数；λi为子目标权重，且有λ1+λ2+λ3＝1；xB1、xB2、xB3为标幺基准值，采用各目标最大值；Le为所有线路的集合；rij为线路ij的电阻；Iij为线路ij电流；Ne为所有节点的集合；PG为所有发电单元注入功率；为节点i电压越限时段长度，为所有供电时段长度；Ui为节点i电压；节点i在24h时间尺度上的电压平均值；约束条件包括：成本约束： 式中，为蓄电池第i次充放电过程等效安时数，ΓN为蓄电池在额定条件下全寿命周期内的总有效放电电量；CBat为蓄电池初始投资成本；LN、DN、EN分别为蓄电池额定循环寿命、额定放电深度和额定容量，由厂家数据提供；NM为蓄电池充放电过程集合；为第i台柴油机输出功率；NDG为柴油机集合；d1、d2、d3分别为柴油机发电成本曲线系数。能量平衡及出力约束： 式中，Pout是输出到海岛微网的有用功率，Smax是该系统最大容量，TOBW是波浪能周期，ηOBW是收集波浪能的效率，EOBW是收集到的波浪能能量，EPV是光伏发电的能量，Edis是电池放电供能，Ech是电池充电耗能，Qout是海岛微网中的无用功率；引入Sm为停靠标志位，1表示可移动式电站停靠在m节点；但是,多能源电站时空转移状态与并离网状态并不完全对应，即停靠在泊位并不等同于并入电网，因此还需引入并网标志位C，1表示电站处于并网模式；步骤5、求解目标函数并得到最终的优化方案，优化方案包括电池放电供能Edis和电池充电耗能Ech的值。

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