CN112909977B - 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法 - Google Patents

一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112909977B
CN112909977B CN202110322369.4A CN202110322369A CN112909977B CN 112909977 B CN112909977 B CN 112909977B CN 202110322369 A CN202110322369 A CN 202110322369A CN 112909977 B CN112909977 B CN 112909977B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
distribution network
electric ship
port
power distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110322369.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112909977A (zh
Inventor
康慨
施念
钱学峰
王艳鹏
倪文斌
林湘宁
李正天
汪涛
随权
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hubei Electric Power Planning, Design and Research Institute Co.,Ltd.
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
PowerChina Hubei Electric Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology, PowerChina Hubei Electric Engineering Co Ltd filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN202110322369.4A priority Critical patent/CN112909977B/zh
Publication of CN112909977A publication Critical patent/CN112909977A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112909977B publication Critical patent/CN112909977B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
    • H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法。步骤包括：1)量化分析电动船舶的时空转移特性；2)建立电动船舶储能电池的充放电模型；3)在所述充放电模型基础上建立配电网潮流约束模型；4)根据燃气轮机运行特性建立燃机约束模型；5)根据所述潮流网约束模型和燃机约束模型确定配电网总运行最低成本，获得实时经济调度策略。本发明建立港口配电网电动船舶时空转移模型、电动船舶储能电池充放电模型，能够在计及配电网燃机约束、潮流约束的基础上，以最小化配网运行经济性为目标，对港口内的电动船舶进行优化调度，能够有效降低配电网的运行成本，并且减少新能源弃风弃光比例，保证配电网的经济稳定运行。

Description

一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法
技术领域
本发明属于配电网经济调度技术领域，具体涉及一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法。
背景技术
港口作为区域间、国家间经济交流的关键节点，在推动区域经济发展过程中发挥着非常重要的作用。港口产业密集，负荷消耗大，同时经济发展与环境保护之间的矛盾日益突出，建设与发展绿色港口已成为港口行业的普遍共识，因此港口的发展必然趋向于全电化。值得注意的是，大型港口泊位众多，占地面积大，需要接入多个配网节点对其供电。传统模式下，港口内的电动船舶就地在不同的节点进行充电储能，大量电动船舶的无序充电可能会造成配电网负荷分布不均匀，导致配网潮流分布不均衡。电动船舶搭载的电池具有可观的储能能力，通过岸电系统可对配电网实现充放电，具有削峰填谷的作用。因此，如何调度电动船舶，制定合理的充放电策略，对于未来的港口配电网系统有着重要的意义。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法。
本发明采用的技术方案是：一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，包括以下步骤：
1)量化分析电动船舶的时空转移特性；
2)基于所述时空转移特性及电池的充放电特性建立电动船舶储能电池的充放电模型；
3)在所述充放电模型基础上建立配电网潮流约束模型；
4)根据燃气轮机运行特性建立燃机约束模型；
5)根据所述潮流网约束模型和燃机约束模型确定配电网总运行最低成本，基于配电网总运行最低成本中的各项参数对港口内的电动船舶进行优化调度，获得实时经济调度策略。
进一步地，所述时空转移特性如下：
Figure BDA0002993379520000021
Figure BDA0002993379520000022
其中，k为电动船舶编号；Lk,ij(t)为电动船舶k在t时刻，从港口节点i前往港口节点j的状态量；Lk,ij(t)＝1表示电动船舶k正处于航线ij上，反之，Lk,ij(t)＝0；S为航线集合，
Figure BDA0002993379520000023
为从港口i出发的航线集，
Figure BDA0002993379520000024
为结束于港口节点i的航线集，ij为从港口节点i出发终于港口节点j的航线。
进一步地，所述充放电模型如下：
Figure BDA0002993379520000025
Figure BDA0002993379520000026
Figure BDA0002993379520000027
Figure BDA0002993379520000028
sock(t)＝Ek(t)/Ek max
socmin≤sock(t)≤socmax
其中，
Figure BDA0002993379520000029
分别为t时刻电动船舶k在港口节点i的充电、放电功率。
Figure BDA00029933795200000210
分别为储能电池最大充电、放电功率；
Figure BDA00029933795200000211
为电动船舶k在t时刻的航行功率，Pv为电动船舶标称航行功率大小；Ek(t)为t时刻电动船舶k储能电池剩余能量，ηc、ηd分别为储能电池充电、放电效率，Ek max为电动船舶k储能电池容量；sock(t)为电动船舶k储能电池电池剩余容量占电池标称容量的百分比；socmin为储能电池剩余容量百分比最小值；socmax为储能电池剩余容量百分比最大值。
进一步地，所述配电网潮流约束模型如下：
Figure BDA0002993379520000031
Figure BDA0002993379520000032
|Vj(t)|2＝|Vi(t)|2-2(rijPij(t)+xijQij(t))+(rij 2+xij 2)|Iij(t)|2
Figure BDA0002993379520000033
Figure BDA0002993379520000034
Figure BDA0002993379520000035
Figure BDA0002993379520000036
Ploss,ij(t)＝|Iij(t)|2rij
Figure BDA0002993379520000037
其中，zij＝rij+jxij为支路ij的等效阻抗；Pij(t)为t时刻从港口节点i流向港口节点j的有功功率，Qij(t)为从港口节点i流向港口节点j的无功功率；Pj(t)、Qj(t)分别为从港口节点j流出的有功、无功功率；Iij(t)为支路实际电流值，Vi(t)为港口节点i电压标幺值；Pl,j(t)、Ql,j(t)分别为与j相连的常规负荷消耗的有功、无功功率。Pr,j(t)、Qr,j(t)分别为与港口节点j相连的新能源的有功、无功出力；Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，Ploss,ij(t)为配网支路ij的线路损耗，Imax为配电网电流限值，Vmin、Vmax为配电网电最小、最大压限值；Pjk(t)为t时刻从港口节点j流向港口节点k的有功功率，Qjk(t)为从港口节点j流向港口节点k的无功功率；Vj(t)为港口节点j电压标幺值；
Figure BDA0002993379520000038
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电有功功率，
Figure BDA0002993379520000039
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电无功功率。
进一步地，所述燃机约束模型如下：
Fu(t)＝l1Pdis(t)+l2PdisN
priceD(t)＝Cd·Fu(t)
0≤Pdis(t)≤PdisN
其中，Fu(t)为在t时刻燃气轮机的油耗，Pdis(t)为t时刻燃气轮机的发电功率，PdisN为燃气轮机额定功率；l1、l2为多项式系数。priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用，Cd为燃气价格。
更进一步地，所述配电网总运行最低成本通过以下公式确定：
Figure BDA0002993379520000041
其中，M为在当前计算时刻τ的滚动周期内的配电网总运行最低成本；priceexc(t)为在t时刻配电网从外界电网买入电价，m为模型预测控制滚动周期，Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用。
本发明提供的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，建立港口配电网电动船舶时空转移模型、电动船舶储能电池充放电模型，能够在计及配电网燃机约束、潮流约束的基础上，以最小化配网运行经济性为目标，对港口内的电动船舶进行优化调度，能够有效降低配电网的运行成本，并且减少新能源弃风弃光比例，保证配电网的经济稳定运行。
附图说明
图1为本发明的实施例中配电网接线图。
图2为本发明的实施例中风电、光电及常规负荷的日出力曲线图
图3为本发明的实施例中电动船舶的时空状态图；
图4为本发明的实施例中优化方案与对比方案弃风情况图。
图5为本发明的实施例中优化方案与对比方案弃光情况图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
本发明提供一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，包括如下步骤：
步骤1，量化分析电动船舶的时空转移特性：
港口有多个并网节点，因此电动船舶可以在不同的节点进行充放电，其时空转移满足以下特性：电动船舶在一个时间段只有一个状态；在同一个时刻，驶入某港口节点的船舶数量与驶出该港口节点的船舶数量保持平衡；船舶在港口节点间的转移具有连续性。则电动船舶的时空转移模型表达如下：
Figure BDA0002993379520000051
Figure BDA0002993379520000052
其中，k为电动船舶编号；Lk,ij(t)为电动船舶k在t时刻，从港口节点i前往港口节点j的状态量；Lk,ij(t)＝1表示电动船舶k正处于航线ij上，反之，Lk,ij(t)＝0；S为航线集合，
Figure BDA0002993379520000053
为从港口节点i出发的航线集，
Figure BDA0002993379520000054
为结束于港口节点i的航线集，ij为从港口节点i出发终于港口节点j的航线。
步骤2，分析锂电池的充放电特性，建立电动船舶储能电池的充放电模型：
电动船舶只有停靠在港口节点时，才能使用岸电系统对储能电池进行充放电，因此储能电池的充放电功率在不超过最大充放电功率限值的基础上，需满足时空约束条件。模型表达式如下：
Figure BDA0002993379520000055
Figure BDA0002993379520000056
电动船舶的航行所需功率由储能电池提供，电动船舶的航行功率与标称航行功率及船舶时空状态之间的约束关系表达式为：
Figure BDA0002993379520000061
计及储能电池在港口节点的充放电功率及航行消耗功率，同时考虑电池的充放电效率，储能电池模型表达式为：
Figure BDA0002993379520000062
其他约束条件包括:
sock(t)＝Ek(t)/Ek max
socmin≤sock(t)≤socmax
其中，
Figure BDA0002993379520000063
分别为t时刻电动船舶k在港口节点i的充电、放电功率；
Figure BDA0002993379520000064
分别为储能电池最大充电、放电功率；
Figure BDA0002993379520000065
为电动船舶k在t时刻的航行功率，Pv为电动船舶标称航行功率大小；Ek(t)为t时刻电动船舶k储能电池剩余能量，ηc、ηd分别为储能电池充电、放电效率，Ek max为电动船舶k储能电池容量。sock(t)为电动船舶k储能电池电池剩余容量占电池标称容量的百分比；socmin为储能电池剩余容量百分比最小值；socmax为储能电池剩余容量百分比最大值。
步骤3：在所述充放电模型基础上建立配电网潮流约束模型如下：
Figure BDA0002993379520000066
Figure BDA0002993379520000067
|Vj(t)|2＝|Vi(t)|2-2(rijPij(t)+xijQij(t))+(rij 2+xij 2)|Iij(t)|2
Figure BDA0002993379520000068
Figure BDA0002993379520000069
Figure BDA00029933795200000610
Ploss,ij(t)＝|Iij(t)|2rij
由节点功率平衡可知，从节点流出的有功、无功功率与新能源出力、常规负荷消耗及港口电动船舶充放电功率之间的关系如下：
Figure BDA0002993379520000071
Figure BDA0002993379520000072
其中，zij＝rij+jxij为支路ij的等效阻抗；Pij(t)为t时刻从港口节点i流向港口节点j的有功功率，Qij(t)为从港口节点i流向港口节点j的无功功率；Pj(t)、Qj(t)分别为从港口节点j流出的有功、无功功率；Iij(t)为支路实际电流值，Vi(t)为港口节点i电压标幺值；Pl,j(t)、Ql,j(t)分别为与j相连的常规负荷消耗的有功、无功功率。Pr,j(t)、Qr,j(t)分别为与港口节点j相连的新能源的有功、无功出力；Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，Ploss,ij(t)为配网支路ij的线路损耗，Imax为配电网电流限值，Vmin、Vmax为配电网电最小、最大压限值；Pjk(t)为t时刻从港口节点j流向港口节点k的有功功率，Qjk(t)为从港口节点j流向港口节点k的无功功率；Vj(t)为港口节点j电压标幺值；
Figure BDA0002993379520000073
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电有功功率，
Figure BDA0002993379520000074
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电无功功率。
步骤4：根据燃气轮机运行特性建燃机约束模型如下：
Fu(t)＝l1Pdis(t)+l2PdisN
priceD(t)＝Cd·Fu(t)
0≤Pdis(t)≤PdisN
其中，Fu(t)为在t时刻燃气轮机的油耗，Pdis(t)为t时刻燃气轮机的发电功率，PdisN为燃气轮机额定功率；l1、l2为多项式系数。priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用，Cd为燃气价格。
步骤5：以最小化配网运行经济性为目标，对港口内的电动船舶进行优化调度，获得最终的实时经济调度策略。
基于模型预测控制方法对全电船舶进行优化调度，获得实时经济调度策略，目标函数表达式为：
Figure BDA0002993379520000081
其中，M为在当前计算时刻τ的滚动周期内的配电网总运行最低成本；priceexc(t)为在t时刻配电网从外界电网买入电价，m为模型预测控制滚动周期，Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用。
实施例
结合表1所示的配电网支路参数，表中R为线路电阻值，X为线路阻抗值、图1所示的配电网接线图、图2所示的风电、光电及常规负荷的日出力曲线图。
表1 配电网支路参数
首节点 末节点 R(线路电阻) X(线路阻抗)
1 2 0 0.07068
2 3 0 0.15399
2 4 0.03773 0.04132
3 5 0.1228 0.18027
4 5 0 0.45935
4 6 0 0.01764
4 7 0.61141 0.81177
7 8 0.16209 0.21673
8 9 0.07185 0.71797
8 10 0.40977 0.56
10 11 0.02645 0.26459
本发明的实施例提供一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，包含如下步骤：
步骤1、量化分析电动船舶的时空转移特性，电动船舶的时空转移模型表达如下：
Figure BDA0002993379520000091
Figure BDA0002993379520000092
上述模型中，在港口中设置两个充放电节点，电动船舶数量共计20艘，调度周期T为24h。
步骤2、分析锂电池的充放电特性，建立电动船舶储能电池的充放电模型：
Figure BDA0002993379520000093
Figure BDA0002993379520000094
Figure BDA0002993379520000095
Figure BDA0002993379520000096
sock(t)＝Ek(t)/Ek max
socmin≤sock(t)≤socmax
式中：储能电池最大充电功率
Figure BDA0002993379520000097
最大放电功率
Figure BDA0002993379520000098
均为300kWh。电动船舶标称航行功率Pv为10kWh，储能电池充电效率ηc、放电效率ηd均为0.9，电动船舶k储能电池容量Ek max为600kWh，储能电池最小容量百分比socmin为0.3，最小容量百分比socmax为1.0。
步骤3、根据燃气轮机运行特性建立燃机约束模型：
Fu(t)＝l1Pdis(t)+l2PdisN
priceD(t)＝Cd·Fu(t)
0≤Pdis(t)≤PdisN
式中：燃气轮机能耗表达式系数l1＝0.231、l2＝0.0176，燃气价格Cd为2.5元/立方米。
步骤4、建立配电网潮流约束模型，以最小化配网运行经济性为目标，对港口内的电动船舶进行优化调度，获得实时经济调度策略。
(1)配网潮流约束模型如下：
Figure BDA0002993379520000101
Figure BDA0002993379520000102
|Vj(t)|2＝|Vi(t)|2-2(rijPij(t)+xijQij(t))+(rij 2+xij 2)|Iij(t)|2
Figure BDA0002993379520000103
Figure BDA0002993379520000104
Figure BDA0002993379520000105
Figure BDA0002993379520000106
Ploss,ij(t)＝|Iij(t)|2rij
Figure BDA0002993379520000107
式中：支路ij的等效阻抗zij＝rij+jxij参考表1；常规负荷消耗有功Pl,j(t)、无功功率Ql,j(t)以及新能源的有功出力Pr,j(t)、无功出力Qr,j(t)参考图1(图1功率采用标幺值，常规负荷基准值为1MW，风电、光伏出力基准值均为0.3MW)；配电网电流限值Imax为1KA，配电网电压限值Vmax、Vmax分别为0.93、0.97。
(2)基于模型预测控制方法对全电船舶进行优化调度，获得实时经济调度策略，目标函数表达式为：
Figure BDA0002993379520000108
式中：priceexc(t)为在t时刻配电网从外界电网买入电价，m为模型预测控制滚动周期，Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用。
步骤5、设置对比方案，该方案采用传统运行模式，即电动船舶在港口内无序充电，且船舶电池不向配电网放电，按照步骤一至步骤四仿真求解。
依据以上步骤，可以得到本发明的优化方案下，调度周期内港口电动船舶的时空状态图如图3所示。
表2 优化方案及对比方案的经济性对比
方案 燃机发电量 燃机成本 外网购电量 外网购电成本 总运行成本
优化方案 3.5MW 10522元 29.27MW 17117 27639
对比方案 7.7MW 15877元 24.31MW 14123 30000
表2所示为优化方案与对比方案的经济性结果，由表可知本发明的实施例提供的经济调度方法在经济性上具有优势性。实施例中优化方案与对比方案弃风情况如图4所示，优化方案中风电并网功率较于对比方案显著提升。优化方案与对比方案弃光情况如图5所示，优化方案中光伏并网功率较于对比方案显著提升。由图4、5可知，在本发明的经济调度方法下，配电网弃风弃光现象得到有效改善，提高了配电网消纳新能源的能力以及运行的稳定性。
本发明的实施例提供的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，建立了港口电动船舶时空转移模型、电动船舶储能电池充放电模型，在计及配电网燃机约束、潮流约束的基础上，以最小化配网运行经济性为目标，对港口内的电动船舶进行优化调度。实现配网运行经济性更优，减少弃风弃光现象，提高配电网运行稳定性。
以上仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)量化分析电动船舶的时空转移特性；
2)基于所述时空转移特性及电池的充放电特性建立电动船舶储能电池的充放电模型；
3)在所述充放电模型基础上建立配电网潮流约束模型；
4)根据燃气轮机运行特性建立燃机约束模型；
5)根据所述潮流网约束模型和燃机约束模型确定配电网总运行最低成本，基于配电网总运行最低成本中的各项参数对港口内的电动船舶进行优化调度，获得实时经济调度策略；
所述配电网潮流约束模型如下：
Figure FDA0003575768910000011
Figure FDA0003575768910000012
|Vj(t)|2＝|Vi(t)|2-2(rijPij(t)+xijQij(t))+(rij 2+xij 2)|Iij(t)|2
Figure FDA0003575768910000013
Figure FDA0003575768910000014
Figure FDA0003575768910000015
Figure FDA0003575768910000016
Ploss,ij(t)＝|Iij(t)|2rij
Figure FDA0003575768910000017
其中，zij＝rij+jxij为支路ij的等效阻抗；rij为支路ij的等效电阻；xij为支路ij的等效电抗；Pij(t)为t时刻从港口节点i流向港口节点j的有功功率，Qij(t)为从港口节点i流向港口节点j的无功功率；Pj(t)、Qj(t)分别为从港口节点j流出的有功、无功功率；Iij(t)为支路实际电流值，Vi(t)为港口节点i电压标幺值；Pl,j(t)、Ql,j(t)分别为与港口节点j相连的常规负荷消耗的有功、无功功率；Pr,j(t)、Qr,j(t)分别为与港口节点j相连的新能源的有功、无功出力；Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，Ploss,ij(t)为配网支路ij的线路损耗，Imax为配电网电流限值，Vmin、Vmax为配电网电最小、最大压限值；Pjk(t)为t时刻从港口节点j流向港口节点k的有功功率，Qjk(t)为从港口节点j流向港口节点k的无功功率；Vj(t)为港口节点j电压标幺值；
Figure FDA0003575768910000021
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电有功功率，
Figure FDA0003575768910000022
分别为t时刻电动船舶k在港口节点j的充电、放电无功功率。
2.根据权利要求1所述的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，其特征在于：所述时空转移特性如下：
Figure FDA0003575768910000023
Figure FDA0003575768910000024
其中，k为电动船舶编号；Lk,ij(t)为电动船舶k在t时刻，从港口节点i前往港口节点j的状态量；Lk,ij(t)＝1表示电动船舶k正处于航线ij上，反之，Lk,ij(t)＝0；S为航线集合，
Figure FDA0003575768910000025
为从港口i出发的航线集，
Figure FDA0003575768910000026
为结束于港口节点i的航线集，ij为从港口节点i出发终于港口节点j的航线；t为时刻序号变量；T为调度周期。
3.根据权利要求2所述的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，其特征在于：所述充放电模型如下：
Figure FDA0003575768910000027
Figure FDA0003575768910000028
Figure FDA0003575768910000029
Figure FDA00035757689100000210
sock(t)＝Ek(t)/Ek max
socmin≤sock(t)≤socmax
其中，
Figure FDA00035757689100000211
分别为t时刻电动船舶k在港口节点i的充电、放电功率；
Figure FDA0003575768910000031
分别为储能电池最大充电、放电功率；
Figure FDA0003575768910000032
为电动船舶k在t时刻航行功率，Pv为电动船舶标称航行功率大小；Ek(t)为t时刻电动船舶k储能电池剩余能量，ηc、ηd分别为储能电池充电、放电效率，Ek max为电动船舶k储能电池容量；sock(t)为电动船舶k储能电池剩余容量占电池标称容量的百分比；socmin为储能电池剩余容量百分比最小值；socmax为储能电池剩余容量百分比最大值。
4.根据权利要求1所述的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，其特征在于：所述燃机约束模型如下：
Fu(t)＝l1Pdis(t)+l2PdisN
priceD(t)＝Cd·Fu(t)
0≤Pdis(t)≤PdisN
其中，Fu(t)为在t时刻燃气轮机的油耗，Pdis(t)为t时刻燃气轮机的发电功率，PdisN为燃气轮机额定功率；l1、l2为多项式系数；priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用，Cd为燃气价格。
5.根据权利要求1所述的电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法，其特征在于：所述配电网总运行最低成本通过以下公式确定：
Figure FDA0003575768910000033
其中，M为在当前计算时刻τ的滚动周期内的配电网总运行最低成本；priceexc(t)为在t时刻配电网从外界电网买入电价，m为模型预测控制滚动周期，Pexc(t)为配电网与外界电网的交换功率，priceD(t)为在t时刻燃气轮机的发电费用。
CN202110322369.4A 2021-03-25 2021-03-25 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法 Active CN112909977B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110322369.4A CN112909977B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110322369.4A CN112909977B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112909977A CN112909977A (zh) 2021-06-04
CN112909977B true CN112909977B (zh) 2022-05-31

Family

ID=76106536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110322369.4A Active CN112909977B (zh) 2021-03-25 2021-03-25 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112909977B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2643878A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-14 Pierre Caouette An electronic method of controlling propulsion & regeneration for electric, hybrid-electric and diesel-electric marine crafts
CN102904281A (zh) * 2012-10-25 2013-01-30 同济大学 一种船舶微电网系统
CN107274085B (zh) * 2017-06-08 2020-11-06 武汉理工大学 一种双电型船舶的储能设备的优化管理方法
CN110188998B (zh) * 2019-05-13 2021-03-16 湖北省电力勘测设计院有限公司 配电网的风电机组和储能的时序建设可靠性的评估方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112909977A (zh) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110263435B (zh) 基于电-气耦合综合能源系统的双层优化故障恢复方法
Etxeberria et al. Hybrid energy storage systems for renewable energy sources integration in microgrids: A review
CN110866627B (zh) 一种考虑阶梯气价的多区域电-气耦合综合能源系统优化调度方法
CN111900727B (zh) 基于pso的光储充换一体化充电站协同优化调度方法和装置
CN106295853B (zh) 基于储能调度模式的分布式光伏两阶段多目标就地消纳法
WO2014153946A1 (zh) 独立微网系统的优化方法
CN110294418B (zh) 一种混合动力轮胎式集装箱起重机分布式能量管理方法
CN111404183A (zh) 区域综合能源系统多元储能协同配置方法、程序、系统与应用
CN115907240B (zh) 计及互补互济运行特性的电网多类型调峰资源规划方法
CN112290637A (zh) 延长电池储能寿命的双电池运行策略生成方法
Bhargavi et al. Integration of plug-in electric vehicles in smart grid: A review
CN110808613A (zh) 一种利用混合储能提升风电利用率的方法
CN115622101A (zh) 一种促进可再生能源消纳的储能优化配置双层规划方法
Ahmed et al. Grid Integration of PV Based Electric Vehicle Charging Stations: A Brief Review
CN113822578A (zh) 一种协同考虑船港综合能源系统的分布式能源管理方法
CN112909977B (zh) 一种电动船舶参与的港口配电网实时经济调度方法
Huang et al. Optimal design of an island microgrid with considering scheduling optimization
CN116436094A (zh) 全直流船舶微电网系统的多时间尺度综合能量管理方法
CN115459349A (zh) 一种风光水火储多源经济-低碳协同调度方法
CN115622104A (zh) 一种有源配电网移动储能规划配置方法
CN114759616A (zh) 一种考虑电力电子器件特性的微电网鲁棒优化调度方法
Wang et al. Optimal allocation method of hybrid energy storage capacity of multi-energy system under low-carbon background
Chen et al. Optimization and analysis of microgrid based on different operational strategies
Sang et al. The Power Planning of Interacted and Interconnected Microgrid in Pelagic Clustering Islands Based on Energy Storage Vessel Transport Route
Dai et al. Optimal day-ahead operation strategy of an electricity-hydrogen integrated energy system considering extra-day forecast information

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 430040 1 new bridge four, Jin Yin Hu Street, Dongxihu District, Wuhan, Hubei

Patentee after: Hubei Electric Power Planning, Design and Research Institute Co.,Ltd.

Patentee after: HUAZHONG University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Address before: 430040 1 new bridge four, Jin Yin Hu Street, Dongxihu District, Wuhan, Hubei

Patentee before: POWERCHINA HUBEI ELECTRIC ENGINEERING Corp.,Ltd.

Patentee before: HUAZHONG University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

CP01 Change in the name or title of a patent holder