CN113644698A - 一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法及系统，包括：确定以海岛微网等年值综合成本最小的外层容量优化目标函数和外层约束条件；确定以运行成本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目标函数和内层约束条件；按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定每种配置方案对应的储能预设下限值和未来时间段值；根据储能预设下限值、未来时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率和装机容量比例；根据失电率、可再生能源削减率、装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值综合成本对应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。

Description

一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法及系统
技术领域
本发明涉及海岛微网源荷储容量配置技术领域，并且更具体地，涉及 一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法及系统。
背景技术
海岛微电网是解决海岛供电需求的有效方法，其合理地配置源荷储容 量不仅能够提高岛上可再生能源渗透率，还可以提升海岛绿色环保水平。 目前在进行容量优化配置时考虑了风光互补等因素，但并未涉及波浪能、 潮汐能等海洋能发电形式，同时在进行容量优化配置时仍采用传统容量优 化配置方法，尚未计及重要负荷用电需求和居民用水需求对微网运行时的 影响。
因此，需要一种含海洋能发电的海岛微网源荷储容量优化配置方法。
发明内容
本发明提出一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法及系统，以解决 如何对海岛微网的源荷储容量进行优化配置的问题。
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种海岛微网的 源荷储容量优化配置方法，所述方法包括：
确定以海岛微网等年值综合成本最小的外层容量优化目标函数和外层 约束条件；
确定以运行成本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目标函数和内层 约束条件；
对于每种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控 制，确定每种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层 约束条件的储能预设下限值和未来时间段值；
根据每种配置方案对应的储能预设下限值、未来时间段值和外层约束 条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率和可再生能源 的装机容量比例；
根据每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率、可再生能源的 装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对应的海岛微网 等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值综合成本对应的配置方案 对海岛微网的源荷储容量进行配置。
优选地，其中所述方法利用如下方式对于任一种配置方案按照预设的 源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配置方案对应的满 足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未 来时间段值,包括：
步骤1，初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时间段值h＝1；
步骤2，计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和海岛 微网的净功率Pnet(t)；
步骤3，根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预 设的源荷储运行协调控制策略；
步骤4，判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满足，则计算 内层优化运行目标函数，并进入步骤5；反之，则更新t＝t+1，并返回步骤 2；
步骤5，判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若满足，则进 入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并返回步骤2；
步骤6，判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满足，则以运 行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC和未来时间 段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并返回步骤2；其中，a为第一预 设步长，b为第二预设步长。
优选地，其中所述根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率 Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000031
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率 为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启 台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定 t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure BDA0003141143150000032
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化 装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给 储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t 时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充 电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储 能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000033
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率 Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储 能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功 率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功 率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure BDA0003141143150000034
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量； Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的 仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 小于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000035
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置 消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t) 为：
Figure BDA0003141143150000041
Figure BDA0003141143150000042
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调 功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调 节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure BDA0003141143150000043
海水淡化装 置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可 调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化 装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电； 其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式 t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由 柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油 发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
优选地，其中所述方法还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求 时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，即需启动的海水淡化装置台数 为Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t 时段海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需 求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure BDA0003141143150000044
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进 行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况 下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许 的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超 过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台 数为：
Figure BDA0003141143150000051
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海 水淡化装置的产水量。
根据本发明的另一个发明，提供了一种海岛微网的源荷储容量优化配 置系统，所述系统包括：
外层目标函数和约束确定单元，用于确定以海岛微网等年值综合成本 最小的外层容量优化目标函数和外层约束条件；
内层目标函数和约束确定单元，用于确定以运行成本和浪费惩罚费用 最小的内层运行优化目标函数和内层约束条件；
内层优化单元，用于对于每种配置方案按照预设的源荷储运行协调控 制策略进行优化控制，确定每种配置方案对应的满足所述内层优化运行目 标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值；
外层优化单元，用于根据每种配置方案对应的储能预设下限值、未来 时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源 削减率和可再生能源的装机容量比例；
配置方案确定单元，用于根据每种配置方案对应的失电率、可再生能 源削减率、可再生能源的装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种 配置方案对应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值 综合成本对应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。
优选地，其中所述内层优化单元，利用如下方式对于任一种配置方案 按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配置方 案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设 下限值和未来时间段值,包括：
初始化模块，用于初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时 间段值h＝1；
计算模块，用于计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 和海岛微网的净功率Pnet(t)；
协调控制模块，用于根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率 Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略；
第一判断模块，用于判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满 足，则计算内层优化运行目标函数，并进入第二判断模块；反之，则更新 t＝t+1，并进入所述计算模块；
第二判断模块，用于判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若 满足，则进入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并进入所述计 算模块；
第三判断模块，用于判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满 足，则以运行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC 和未来时间段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并进入所述计算模块； 其中，a为第一预设步长，b为第二预设步长。
优选地，其中所述协调控制模块，根据所述海水淡化装置的蓄水量 Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000061
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率 为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启 台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定 t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure BDA0003141143150000071
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化 装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给 储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t 时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充 电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储 能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000072
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率 Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储 能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功 率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功 率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure BDA0003141143150000073
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量； Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的 仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 小于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000074
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置 消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t) 为：
Figure BDA0003141143150000075
Figure BDA0003141143150000076
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调 功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调 节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure BDA0003141143150000081
海水淡化装 置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可 调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化 装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电； 其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式 t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由 柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油 发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
优选地，其中所述计算模块，还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求 时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，需启动的海水淡化装置台数为 Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t时段 海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需 求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure BDA0003141143150000082
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进 行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况 下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许 的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超 过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台 数为：
Figure BDA0003141143150000091
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海 水淡化装置的产水量。
根据本发明的又一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存 储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现一种海岛微网的源荷储容量 优化配置的方法中任一项的步骤。
根据本发明的再一个方面，提供了一种电子设备，包括：
上述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
本发明提供了一种海岛微网的源荷储容量优化配置的方法及系统，构 造了基于外层容量优化和内层运行优化的双层优化方案，在源荷储协调运 行控制策略下实现内层考虑居民用水的未来时间段值、储能预设下限以及 外层容量的优化，从而确定配置方案，本发明的方法考虑了供电可靠性和 居民用水需求对微网运行时的影响，使海岛微网在经济性和可靠性寻找一 个合适的平衡点，实现合理地配置海岛上源荷储的容量。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明实施方式的海岛微网的源荷储容量优化配置的方法 100的流程图；
图2为根据本发明实施方式的双层优化求解的流程图；
图3为根据本发明实施方式的控制策略执行的流程图；
图4为根据本发明实施方式的海岛全年风速示意图；
图5为根据本发明实施方式的海岛全年太阳辐射强度示意图；
图6为根据本发明实施方式的海岛全年波浪高度示意图；
图7为根据本发明实施方式的海岛全年潮汐流速示意图；
图8为根据本发明实施方式的海岛全年基础负荷示意图；
图9为根据本发明实施方式的海岛微网的源荷储容量优化配置系统 900的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许 多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例 是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分 传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是 对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的 技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典 限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应 该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明实施方式的海岛微网的源荷储容量优化配置的方法 100的流程图。如图1所示，本发明实施方式提供的海岛微网的源荷储容 量优化配置的方法，构造了基于外层容量优化和内层运行优化的双层优化 方案，在源荷储协调运行控制策略下实现内层考虑居民用水的未来时间段 值、储能预设下限以及外层容量的优化，从而确定配置方案，本发明的方 法考虑了供电可靠性和居民用水需求对微网运行时的影响，使海岛微网在经济性和可靠性寻找一个合适的平衡点，实现合理地配置海岛上源荷储的 容量。本发明实施方式提供的海岛微网的源荷储容量优化配置方法100， 从步骤101处开始，在步骤101确定以海岛微网等年值综合成本最小的外 层容量优化目标函数和外层约束条件。
在步骤102，确定以运行成本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目 标函数和内层约束条件。
海岛微电网合理地配置源荷储容量不仅能够提高岛上可再生能源渗透 率，还可以提升海岛绿色环保水平。目前在进行容量优化配置时虽考虑了 风光互补等因素，但并未涉及波浪能、潮汐能等海洋能发电形式；同时配 置方法仍采用的是传统容量优化配置方法，尚未计及重要负荷用电需求和 居民用水需求对微网综合运行成本的影响。因此本发明在传统海岛微电网 中加入波浪能和潮汐能两种海洋能电源，为了保证供电和用水需求的可靠 性，提出了海岛微网源荷储双层容量优化模型及对应的调度策略，使海岛 微网在经济性和可靠性寻找一个合适的平衡点。
为使海岛微网在经济性和可靠性中寻找一个合适的平衡点，更加合理 地配置海岛上源荷储的容量，因此本发明造了双层优化方法。该双层容量 优化方法是指双层优化配置模型在源荷储协调运行控制策略下实现内层考 虑居民用水时长h、储能预设下限SoC以及外层容量的优化。
本发明包含容量配置优化和考虑供电供水可靠性的运行成本动态优化 的双层优化模型。
①外层容量优化目标函数及约束
本模型的容量优化目标函数为微网等年值综合成本最小，即：
minC＝CI·CRF(r,L)+CR+CY-Cp (1)
式中，C为微网等年值综合成本；CI为设备初期投资成本；CR为设备等 年值置换成本；CY为设备年运行成本；CP为国家为发展可再生能源而补贴 的费用；r为实际贷款利率；L为规划年限；CRF(r,L)为年资金回收率。
Figure BDA0003141143150000111
Figure BDA0003141143150000112
式中，r为贷款利率；f为通货膨胀率。
其中具体公式为：
Figure BDA0003141143150000121
式中：NWT、NPV、NWV、NCX、Nbat、NEN、Ndes分别为风机、光伏电池、波浪 能发电机、潮汐能发电机、储能装置、柴油发电机和海水淡化装置的配置 总数量；CWT、CPV、CWV、CCX、Cbat、CEN、Cdes分别为风机、光伏电池、波浪能 发电机、潮汐能发电机、储能装置、柴油发电机和海水淡化装置的购买单 价；CRbat、CREN分别为储能装置及柴油发电机的年等值置换费用；PWT(t)t时段风场平均出力(kW)；PPV(t)t时段光伏平均出力(kW)；PWV(t)t 时段波浪能平均出力(kW)；PCX(t)t时段潮汐能平均出力(kW)；CWT,M、 CPV,M、CWV,M、CCX,M分别为风机、光伏、波浪能发电机、潮汐能发电机维护成 本；COM_move为待优化的运行成本，包括储能装置、海水淡化装置和柴油发电 机组的运维成本、能量浪费惩罚费用以及停电惩罚费用；CWT,P、CPV,P、CWV,P、CCX,P为风能、光能、波浪能、潮汐能发电国家补贴的费用。
外层容量优化的约束为：
Figure BDA0003141143150000122
式中：LPSP为失电率；fLPSP为失电率的上限值；Ploss(t)为t时段切 负荷量；Pload(t)为t时段基础负荷与海水淡化负荷之和；LOREmax为可再 生能源削减率的上限值；Pdump(t)为t时段弃可再生能源量；Penergy(t)为 t时段可再生能源发电量；fmin为可再生能源的装机容量比例的下限值；
Figure BDA0003141143150000131
为可再生能源的装机容量比例；PWT、PPV、PWV、 PCX分别为单台风机、光伏、波浪能发电机和潮汐能发电机的额定容量；Lmax为一年负荷峰值。
②内层运行优化目标函数及约束
在海岛微网系统运行时，通过协调可靠性和经济性，寻找储能装置、 海水淡化装置、柴油发电机最为适宜的运行状态，使储能装置的置换成本 和储能装置、海水淡化装置、柴油发电机的运行成本及能量浪费费用和停 电惩罚费用最小，即
min{CRbat+COM_move}
Figure BDA0003141143150000132
Figure BDA0003141143150000133
式中：Cc bat、Cd bat、Cdes、CF、Cdump、Cpl分别为储能的充电成本、 放电成本、海水淡化装置调度成本、柴油发电机燃料费及污染排放费用、 能量浪费惩罚费用和停电惩罚费用；ICL为海水淡化装置的调度成本(元 /kW)，Pdes(t)为t时段海水淡化装置的调度容量；μ为燃油价格；γ 为环境污染惩罚费用；Vfuel(t)为t时段柴油发电机油耗量；Pengine(t)为t时段内柴油发电机组出力(kW)；ζfuel为柴油机油耗系数(L/kWh)；kdump为能 量浪费惩罚费用；Pdump(t)为t时段弃掉的可再生能源功率；kloss为切断负 荷的停电惩罚费用；Ploss(t)为t时段切负荷量。
内层运行约束为；
Figure BDA0003141143150000134
式中：Pbat,d(t)、Pbat,c(t)为t时段储能装置的充放电功率；Pc,max(t) 和Pd,max(t)分别为岛上t时段内储能装置的最大充、放电功率允许值；Pmax,c和Pmax,d分别为储能装置最大充、放电持续功率；Ec为储能装置的额定容量； δ为储能装置自放电率；Soc(t)为t时段结束时储能装置的剩余电量； Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc、ηd分别为储能装置充放电效率。
在步骤103，对于每种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略 进行优化控制，确定每种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数 最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值。
优选地，其中所述方法利用如下方式对于任一种配置方案按照预设的 源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配置方案对应的满 足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未 来时间段值,包括：
步骤1，初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时间段值h＝1；
步骤2，计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和海岛 微网的净功率Pnet(t)；
步骤3，根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预 设的源荷储运行协调控制策略；
步骤4，判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满足，则计算 内层优化运行目标函数，并进入步骤5；反之，则更新t＝t+1，并返回步骤 2；
步骤5，判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若满足，则进 入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并返回步骤2；
步骤6，判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满足，则以运 行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC和未来时间 段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并返回步骤2；其中，a为第一预 设步长，b为第二预设步长。
优选地，其中所述根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)Sdes_water(t)和 净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000151
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率 为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启 台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定 t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure BDA0003141143150000152
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化 装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给 储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t 时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充 电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储 能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000153
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率 Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储 能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功 率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功 率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure BDA0003141143150000154
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量； Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的 仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 小于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000155
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置 消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t) 为：
Figure BDA0003141143150000161
Figure BDA0003141143150000162
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调 功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调 节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure BDA0003141143150000163
海水淡化装 置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可 调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化 装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电； 其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式 t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由 柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油 发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
优选地，其中所述方法还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求 时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，即需启动的海水淡化装置台数 为Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t 时段海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需 求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure BDA0003141143150000164
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进 行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况 下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许 的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超 过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台 数为：
Figure BDA0003141143150000171
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海 水淡化装置的产水量。
为实现等年值综合成本最小，文中从外层容量配置和内层协调运行两 个层面进行双层优化配置。结合图3所示，在本发明中，在容量优化配置 过程中，难点在于针对不同的配置方案，考虑岛上淡水供给可靠性和重要 负荷供电可靠性的动态运行优化时计算相对的目标函数，本发明采用的方 法是模拟海岛微电网在一年内以小时为仿真步长的运行状况，针对不同假 定配置的方案，通过仿真考虑动态优化的8 760h的运行后，计算目标函数值。具体的过程为：首先随机生成种群规模为50的个体x，每个x＝[CWT， CPV，CWV，CCX，Eb，CEN、Cdes]，内层运行优化根据每个x给定的容量值，通过 执行协调控制策略，优化保证供水时长和储能SoC预设下限，得到最小化 的内层优化目标函数min{CRbat+COM_move}，并依据内层优化结果计算容量优化 目标函数值C，以容量约束条件对方案进行筛选。
在本发明中，对于每种配置方案，确定确定储能预设下限值SoC和未 来时间段值h的过程为：
步骤1，初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时间段值h＝1；
步骤2，计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和海岛 微网的净功率Pnet(t)；
步骤3，根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预 设的源荷储运行协调控制策略；
步骤4，判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满足，则计算 内层优化运行目标函数，并进入步骤5；反之，则更新t＝t+1，并返回步骤 2；
步骤5，判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若满足，则进 入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并返回步骤2；
步骤6，判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满足，则以运 行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC和未来时间 段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并返回步骤2；其中，a为第一预 设步长，b为第二预设步长。
在本发明中，在运行时，海水淡化装置既可作为负荷也可作为调节装 置。作为负荷，首先需判断当前蓄水池中的蓄水量是否能满足海岛上居民 用水需求；当蓄水池的蓄水量满足海岛上居民用水需求时，即
Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min(8)
式中Sdes(t-1)为上一时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t时段海岛上 居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量。
则海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，即需启动的海水淡化装置 台数Ndes_water(t)为：
Ndes_water(t)＝0(9)
当海水淡化装置的蓄水量不足时，即
Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min(10)
为满足居民用水需求，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure BDA0003141143150000181
式中：Gdes为每小时单台海水淡化装置的产水量。
此时海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)Sdes_water(t)以及海水淡化负荷 Pdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t) (12)
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes (13)
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进 行辅助调节，其最大调节功率取决于当前海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 和最大蓄水量。
当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况下，仍无 法超过最大蓄水量，即
Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max(14)
式中：Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数。
此时可最大开启台数为：
Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)(15)
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超 过最大蓄水量，即
Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max(16)
此时可最大开启台数为：
Figure BDA0003141143150000191
进一步，根据海水淡化装置的启动台数，可知最大调节功率为：
Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes(18)
本发明在执行源荷储运行协调控制策略时，将可再生电源理论输出功 率与基础负荷和海水淡化负荷的差值定义为净功率Pnet。其中，基础负荷包 括基本生活负荷及海岛上固有负荷，如军事型海岛上的雷达站、照明等负 荷。针对净功率的大小并考虑岛上淡水供给可靠性和重要负荷供电可靠性 制定了四种执行策略，如图2所示，包括：
①执行策略一：当海岛微电网净功率Pnet(t)大于0，且
Figure BDA0003141143150000192
且Soc(t-1)＞SoC，即海水淡化装置的蓄水量能大于等于 未来h小时的居民用水、上一时刻的荷电状态满足保证供电可靠性的储能 预设下限SoC时，按式(18)计算海水淡化装置最大调节功率Pdes-max(t)，若净 功率Pnet小于海水淡化最大调节功率Pdes-max(t)，则在t时段内海水淡化装置 可调功率Pdes(t)为:
Figure BDA0003141143150000201
否则，若净功率Pnet大于等于海水淡化最大调节功率Pdes_max(t)，则海 水淡化装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes_max(t)；剩余功率为：
Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)(20)
剩余功率给储能装置充电，若充电功率和剩余电量均在储能装置的约 束范围内，即剩余功率在0-Pc,max(t)(Pc,max(t)为式(7)中t时段内储能装 置的最大充电功率允许值)，则t时段储能装置的充电功率Pbat,c(t)为：
Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)(21)
此时无剩余能量；若充电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内， 储能以式(7)中t时段内储能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充 电，剩余的能量弃掉。
②执行策略二：当海岛微网净功率Pnet大于零，且
Figure BDA0003141143150000202
且Soc(t-1)≤SoC，此时上一时刻的荷电状态未满足储能预设下限SoC时，净 功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率Pnet(t)小于式(22)中的满足重要负荷供 电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储能装置全部能消纳完净功率 也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能 充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳 过程执行策略一。
Figure BDA0003141143150000203
式中：SoC为储能预设下限荷电状态。
③执行策略三：当海岛微网净功率Pnet(t)大于0，且
Figure BDA0003141143150000204
时，此时海水淡化装置的蓄水量不能大于等于未来h小时的居民用水量， 净功率Pnet首先让海水淡化装置消纳，利用公式(24)计算海水淡化装置 的满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t)为：
Figure BDA0003141143150000211
Figure BDA0003141143150000212
Figure BDA0003141143150000213
然后，Pdes_tj(t)和净功率Pnet进行比较，若净功率Pnet(t)大于等于最大调 节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率 Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调节功率Pdes_tj(t)，则按照公式(25)重 新计算最大调节功率，海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照公式(25)计算 得到的的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行策略一；否则执行策略二。
④执行策略四：当海岛微网净功率Pnet小于零时，首先让储能装置放 电，若满足缺电量，储能装置放电功率为净功率Pnet；否则，储能以式(7) 中t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电 量由柴油发电机进行补充。当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率，则 柴油发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
最终，确定每种配置方案对应的储能预设下限值SoC和未来时间段值 h，用于带入到外层约束，计算失电率LPSP、可再生能源削减率LORE和可 再生能源的装机容量比例F；
其中，
Figure BDA0003141143150000214
在步骤104，根据每种配置方案对应的储能预设下限值、未来时间段 值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率 和可再生能源的装机容量比例。
在步骤105，根据每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率、 可再生能源的装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对 应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值综合成本对 应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。
结合图3所示，在本发明中，根据每种配置方案对应的储能预设下限 值和未来时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率 LPSP、可再生能源削减率LORE和可再生能源的装机容量比例F，依据内层 优化结果计算容量优化目标函数值C，以容量约束条件对方案进行筛选。 然后，根据每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率、可再生能源 的装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对应的海岛微 网等年值综合成本，并选取海岛微网等年值综合成本最小的值对应的配置 方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。根据最终的配置方案还能够计算 新能源渗透率。
本发明构建的含海洋能发电的海岛微网源荷储容量优化配置方法，将 海岛上特有的发电形式波浪能和潮汐能考虑在内，且考虑了供电可靠性和 居民用水需求对微网运行时的影响，使海岛微网在经济性和可靠性寻找一 个合适的平衡点。
以下具体举例说明本发明的实施方式
以我国东海某岛屿作为研究对象，以该岛某年的气象数据和负荷数据 为基础，对所提海岛微网源荷储容量优化配置方法进行仿真验证。该岛的 气象数据集参考自国家海洋科学数据中心官方网站，海岛全年风速、海岛 全年太阳辐射强度、海岛全年波浪高度、海岛全年潮汐流速和海岛全年基 础负荷分别如图4、图5、图6、图7和图8所示。
根据附表1所给出的分布式电源参数，采用容量优化配置模型，考虑 风光储、风光柴、风光柴储和风光波浪柴储等4种分布式电源组合方案， 利用粒子群算法求解，获得4种方案各自的源荷储容量优化配置结果见附 表3，对应的成本见附表4，评价指标计算结果对比见附表5。
由附表3可知，4种配置方案中可再生能源的装机容量均超过负荷峰 值，这是为了避免海岛不稳定的气候条件导致其输出功率无法满足最大负 荷需求。海岛上居民的最大用水量为25t/h，为满足居民的用水需求，海 水淡化装置至少应配3台，总功率为75kW。而对于方案1，由于风机和光 伏配置的多，为了使可再生能源年弃电量满足设计要求，只能利用海水淡 化装置消纳富余电量，因而海水淡化装置配置了7台，即175kW，高于其 他三种方案。
对比附表4中的方案1与方案3可以发现，前者的微网等年值综合成 本高达2576.00万元/年，比后者高出2082.74万元/年。其原因在于，方 案1中未配置柴油发电机组，因而配置的储能装置容量过大，导致购置成 本和置换成本升高，同时运行过程中失电率LPSP达到0.99％。而方案3中， 由于增加了柴油发电机组来保证岛上重要负荷的用电可靠性，其所需配置 的储能容量大大减小，不但使失电率降低，还显著降低了微网等年值综合 成本。这说明为海岛微网配置一定数量的柴油发电机组是必要的。
与方案2相比，虽然方案3的投资成本和置换成本有所增加，但运维 费用降低了89.9811万元/年，治污费用降低了33.7993万元/年，同时惩 罚费用也降低了64.0038万元/年，其配置结果的等年值综合成本比方案2 降低了24.5090万元/年。此外，由附表4可以看出，方案3的可再生能源 削减率低于方案2，并且其新能源渗透率更高，这说明方案3中加入的储 能装置对平衡系统功率起到了积极作用。
通过对比配置结果的等年值综合成本可以发现，方案4成本最低，其 次是方案3。虽然方案4加入了海洋能发电导致投资成本增加，但由于波 浪能发电出力持续稳定，而潮汐能发电密度较大，增强了可再生能源间的 互补性，进一步提升了新能源发电渗透率和供电能力，并降低了海岛微网 的运维费用、治污费用和惩罚费用。因此，在进行海岛微网规划时，应考 虑将海洋能发电纳入到电源配置方案中。
表1分布式电源参数
Figure RE-GDA0003287132300000231
表2污染物排放、治理标准
Figure BDA0003141143150000242
表3海岛微网电源容量配置结果
Figure BDA0003141143150000243
表4配置方案成本对比(万元/年)
Figure BDA0003141143150000244
表5配置方案评价指标对比
Figure BDA0003141143150000245
图9为根据本发明实施方式的海岛微网的源荷储容量优化配置系统 900的结构示意图。如图9所示，本发明实施方式提供的海岛微网的源荷 储容量优化配置系统900，包括：外层目标函数和约束确定单元901、内层 目标函数和约束确定单元902、内层优化单元903、外层优化单元904和配 置方案确定单元905。
优选地，所述外层目标函数和约束确定单元901，用于确定以海岛微 网等年值综合成本最小的外层容量优化目标函数和外层约束条件。
优选地，所述内层目标函数和约束确定单元902，用于确定以运行成 本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目标函数和内层约束条件。
优选地，所述内层优化单元903，用于对于每种配置方案按照预设的 源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定每种配置方案对应的满足所 述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时 间段值。
优选地，其中所述内层优化单元903，利用如下方式对于任一种配置 方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配 置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能 预设下限值和未来时间段值,包括：
初始化模块，用于初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时 间段值h＝1；
计算模块，用于计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 和海岛微网的净功率Pnet(t)；
协调控制模块，用于根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率 Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略；
第一判断模块，用于判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满 足，则计算内层优化运行目标函数，并进入第二判断模块；反之，则更新 t＝t+1，并进入所述计算模块；
第二判断模块，用于判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若 满足，则进入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并进入所述计 算模块；
第三判断模块，用于判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满 足，则以运行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC 和未来时间段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并进入所述计算模块； 其中，a为第一预设步长，b为第二预设步长。
优选地，其中所述协调控制模块，根据所述海水淡化装置的蓄水量 Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000261
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率 为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启 台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定 t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure BDA0003141143150000262
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化 装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给 储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t 时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充 电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储 能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 大于等于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000263
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1) 小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率 Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储 能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功 率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功 率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure BDA0003141143150000264
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量；Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的 仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t) 小于未来h小时的居民用水
Figure BDA0003141143150000271
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置 消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t) 为：
Figure BDA0003141143150000272
Figure BDA0003141143150000273
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调 功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调 节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure BDA0003141143150000274
海水淡化装 置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可 调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化 装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电； 其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式 t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由 柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油 发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
优选地，其中所述计算模块，还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求 时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，需启动的海水淡化装置台数为 Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t时段 海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需 求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure BDA0003141143150000281
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进 行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况 下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许 的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超 过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台 数为：
Figure BDA0003141143150000282
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海 水淡化装置的产水量。
优选地，所述外层优化单元904，用于根据每种配置方案对应的储能 预设下限值、未来时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失 电率、可再生能源削减率和可再生能源的装机容量比例。
优选地，所述配置方案确定单元905，用于根据每种配置方案对应的 失电率、可再生能源削减率、可再生能源的装机容量比例和外层容量优化 目标函数确定每种配置方案对应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小 的海岛微网等年值综合成本对应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行 配置。
本发明的实施例的海岛微网的源荷储容量优化配置系统900与本发明 的另一个实施例的海岛微网的源荷储容量优化配置方法100相对应，在此 不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序， 该程序被处理器执行时实现一种海岛微网的源荷储容量优化配置的方法中 任一项的步骤。
本发明还提供了一种电子设备，包括：
上述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所 公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他 的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常 含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该 [装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例， 除非另外明确地说明。这里公开的任何系统的步骤都没必要以公开的准确 的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为系统、系统、 或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施 例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个 或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不 限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。
本申请是参照根据本申请实施例的系统、设备(系统)、和计算机程 序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现 流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图 中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、 专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一 个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令 产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理 设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存 储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个 流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备 上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机 实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的 功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对 其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普 通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等 同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵 盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种海岛微网的源荷储容量优化配置方法，其特征在于，所述方法包括：
确定以海岛微网等年值综合成本最小的外层容量优化目标函数和外层约束条件；
确定以运行成本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目标函数和内层约束条件；
对于每种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定每种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值；
根据每种配置方案对应的储能预设下限值、未来时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率和可再生能源的装机容量比例；
根据每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率、可再生能源的装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值综合成本对应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法利用如下方式对于任一种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值,包括：
步骤1，初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时间段值h＝1；
步骤2，计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和海岛微网的净功率Pnet(t)；
步骤3，根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略；
步骤4，判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满足，则计算内层优化运行目标函数，并进入步骤5；反之，则更新t＝t+1，并返回步骤2；
步骤5，判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若满足，则进入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并返回步骤2；
步骤6，判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满足，则以运行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC和未来时间段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并返回步骤2；其中，a为第一预设步长，b为第二预设步长。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)大于等于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000021
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1)大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure FDA0003141143140000022
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)大于等于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000023
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1)小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure FDA0003141143140000031
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量；Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)小于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000032
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t)为：
Figure FDA0003141143140000033
Figure FDA0003141143140000034
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure FDA0003141143140000035
海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电；其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，即需启动的海水淡化装置台数为Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t时段海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure FDA0003141143140000041
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台数为：
Figure FDA0003141143140000042
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海水淡化装置的产水量。
5.一种海岛微网的源荷储容量优化配置系统，其特征在于，所述系统包括：
外层目标函数和约束确定单元，用于确定以海岛微网等年值综合成本最小的外层容量优化目标函数和外层约束条件；
内层目标函数和约束确定单元，用于确定以运行成本和浪费惩罚费用最小的内层运行优化目标函数和内层约束条件；
内层优化单元，用于对于每种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定每种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值；
外层优化单元，用于根据每种配置方案对应的储能预设下限值、未来时间段值和外层约束条件，确定每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率和可再生能源的装机容量比例；
配置方案确定单元，用于根据每种配置方案对应的失电率、可再生能源削减率、可再生能源的装机容量比例和外层容量优化目标函数确定每种配置方案对应的海岛微网等年值综合成本，并根据最小的海岛微网等年值综合成本对应的配置方案对海岛微网的源荷储容量进行配置。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述内层优化单元，利用如下方式对于任一种配置方案按照预设的源荷储运行协调控制策略进行优化控制，确定该任一种配置方案对应的满足所述内层优化运行目标函数最小和内层约束条件的储能预设下限值和未来时间段值,包括：
初始化模块，用于初始化时间t＝1,储能预设下限值SoC＝0.1,未来时间段值h＝1；
计算模块，用于计算当前所处时间段的海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和海岛微网的净功率Pnet(t)；
协调控制模块，用于根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略；
第一判断模块，用于判断t是否满足大于第一预设阈值；其中，若满足，则计算内层优化运行目标函数，并进入第二判断模块；反之，则更新t＝t+1，并进入所述计算模块；
第二判断模块，用于判断SoC是否满足大于第二预设阈值；其中，若满足，则进入步骤6；反之，则更新SoC＝SoC+a，更新t＝1,并进入所述计算模块；
第三判断模块，用于判断h是否满足大于第三预设阈值；其中，若满足，则以运行成本最小计算内层优化的最优解，确定储能预设下限值SoC和未来时间段值h；反之，则更新h＝h+b，更新t＝1,并进入所述计算模块；其中，a为第一预设步长，b为第二预设步长。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述协调控制模块，根据所述海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)和净功率Pnet(t)执行预设的源荷储运行协调控制策略，包括：
第一控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)大于等于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000061
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1)大于储能预设下限值SoC，则计算t时段海水淡化装置的最大调节功率为:Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；其中，Ndes-max(t)为t时刻海水淡化装置的最大开启台数；Pdes为海水淡化装置的额定功率；
若净功率Pnet(t)小于等于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则确定t时段内海水淡化装置消纳的可调功率Pdes(t)为:
Figure FDA0003141143140000062
若净功率Pnet(t)大于海水淡化装置的最大调节功率Pdes-max(t)，则海水淡化装置以最大功率进行调度，即Pdes(t)＝Pdes-max(t)；剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)给储能装置充电；若充电功率和剩余电量均在储能装置的约束范围内，则t时段储能装置的充电功率为Pbat,c(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)，此时无剩余能量；若充电功率和剩余电量不在储能装置的约束范围内，则储能装置以t时段内储能装置的最大充电功率允许值Pc,max(t)进行充电，剩余的能量弃掉；
第二控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)大于等于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000063
且上一时刻的荷电状态Soc(t-1)小于等于储能预设下限值SoC，则净功率Pnet(t)首先给储能充电，若净功率Pnet(t)小于满足重要负荷供电可靠性的最大充电功率允许值Pmax(t)，此时储能装置全部能消纳完净功率也未能满足储能预设下限SoC，储能的充电功率Pbat,c(t)＝Pnet(t)；否则储能充电功率Pbat,c(t)以Pmax(t)进行充电，过剩功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pbat,c(t)的消纳过程按照第一控制策略执行；
其中，利用如下方式计算最大充电功率允许值Pmax(t)，包括：
Figure FDA0003141143140000071
其中，Pmax,c为储能装置最大充电持续功率；Ec为储能装置的额定容量；Soc(t-1)为t-1时段结束时剩余电量；ηc为储能装置充电效率；Δt为预设的仿真时间间隔；
第三控制策略：若净功率Pnet(t)大于0，且海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)小于未来h小时的居民用水
Figure FDA0003141143140000072
则净功率Pdes(t)首先让海水淡化装置消纳，按照如下公式计算满足未来h小时居民用水的最大的调节功率Pdes_tj(t)为：
Figure FDA0003141143140000073
Figure FDA0003141143140000074
若净功率Pnet(t)大于等于最大调节功率Pdes_tj(t)，则海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；若净功率Pnet(t)小于最大调节功率Pdes_tj(t)，则重新计算最大调节功率为：
Figure FDA0003141143140000075
海水淡化装置的可调功率Pdes(t)按照当前的最大调节功率Pdes_tj(t)运行；
当仍有过剩功率，即剩余功率Pnet1(t)＝Pnet(t)-Pdes(t)＞0时，若Soc(t-1)＞SoC，执行第二控制策略；否则执行第二控制策略；
其中，Stj(t)为t时段内海水淡化为满足未来h小时居民用水的最大可调水量；Sdes_max为海水淡化装置的最大蓄水量；Gdes为每小时单台海水淡化装置的产水量；
第四控制策略：若净功率Pnet(t)小于等于0，则首先让储能装置放电；其中，若满足缺电量，则储能装置放电功率为净功率Pnet(t)；否则储能以式t时段内储能装置的最大放电功率允许值Pd,max(t)进行放电，其余的缺电量由柴油发电机进行补充；当剩余缺电量超过柴油发电机的额定功率时，柴油发电机以额定功率进行放电，缺额部分执行切负荷操作。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算模块，还包括：
当Sdes(t-1)-Qwater(t)≥Sdes-min，蓄水池中的蓄水量满足海岛上居民用水需求时，海水淡化负荷Pdes_water(t)消耗的功率为零，需启动的海水淡化装置台数为Ndes_water(t)＝0；其中，Sdes(t-1)为(t-1)时段末蓄水池的蓄水量；Qwater(t)为t时段海岛上居民用水需求量；Sdes-min为海水淡化装置的最小蓄水量；
当Sdes(t-1)-Qwater(t)＜Sdes-min，蓄水池中的蓄水量不满足海岛上居民用水需求时，海水淡化装置的启动台数Ndes_water(t)为：
Figure FDA0003141143140000081
海水淡化装置的蓄水量Sdes_water(t)为：
Sdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Gdes+Sdes(t-1)-Qwater(t)，
海水淡化负荷Pdes_water(t)为：
Pdes_water(t)＝Ndes_water(t)·Pdes，
在满足居民用水需求之外海水淡化负荷具有时移性，可对微网功率进行辅助调节，当前海水淡化装置的蓄水量较低，且在所有机组开启的情况下，仍无法超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+(Ndes-Ndes-water(t))·Gdes≤Sdes-max时，允许的最大开启台数为：Ndes-max(t)＝Ndes-Ndes-water(t)，
当前海水淡化装置的蓄水量较高，在全部机组开启的情况下必定会超过最大蓄水量，即Sdes_water(t)+[Ndes-Ndes-water(t)]Gdes≥Sdes-max时，允许的最大开启台数为：
Figure FDA0003141143140000082
海水淡化装置的最大调节功率为：Pdes-max(t)＝Ndes-max(t)·Pdes；
其中，Ndes为微网内配置的海水淡化机组台数；Gdes为每小时单台海水淡化装置的产水量。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述方法的步骤。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
权利要求9中所述的计算机可读存储介质；以及
一个或多个处理器，用于执行所述计算机可读存储介质中的程序。
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