步驟3 :采用粒子群優(yōu)化算法對獨立微電網經濟調度優(yōu)化模型進行綜合權衡求 解，同時計算求解出整個調度周期內微電網系統(tǒng)的最小發(fā)電成本W及最恰當?shù)慕洕{度方 案。此處，在每個采樣周期內的微電網經濟調度優(yōu)化過程中都有兩個不同的時間尺度：
[0098] (1)時間尺度t :僅用于優(yōu)化求解系統(tǒng)的最小發(fā)電成本目標；
[0099] (2)時間尺度t':僅用于優(yōu)化選擇系統(tǒng)運行控制模式，求解最恰當?shù)慕洕{度方 案。圖1中獨立微電網的經濟調度方案描述如下：
[0100] 調度方案A:蓄電池儲能系統(tǒng)作為主控電源（Mode 1)，且獨立微電網電源組合類 型為"蓄電池儲能+風力發(fā)電機組+光伏發(fā)電機組"。此種情況下，微電網系統(tǒng)內的所有電力 負荷需求都是由風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組和蓄電池儲能系統(tǒng)來能夠共同滿足和承擔， 而不需柴油發(fā)電機組的電力補充供應；
[010。 調度方案B :蓄電池儲能系統(tǒng)作為主控電源（Mode I)，且獨立微電網電源組合類 型為"蓄電池儲能+風力發(fā)電機組+光伏發(fā)電機組+柴油發(fā)電機組"，而柴油發(fā)電機組則為 從控電源并W恒定功率方式提供電力輸出。此種情況下，微電網系統(tǒng)內的所有電力負荷需 求都是由蓄電池儲能系統(tǒng)、柴油發(fā)電機組、風力發(fā)電機組和太陽能光伏發(fā)電機組來共同承 擔和滿足；
[0102] 調度方案C :柴油發(fā)電機組作為主控電源（Mode 2)，且獨立微電網電源組合類型 為"柴油發(fā)電機組+風力發(fā)電機組+光伏發(fā)電機組"。此種情況下，微電網系統(tǒng)內的所有電 力負荷需求都是由風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電機組和柴油發(fā)電機組來共同承擔和滿足，而不 需要蓄電池儲能系統(tǒng)參與調節(jié)；
[0103] 調度方案D :柴油發(fā)電機組作為主控電源（Mode 2)，且獨立微電網電源組合類型 為"柴油發(fā)電機組+風力發(fā)電機組+光伏發(fā)電機組+蓄電池儲能"，而蓄電池儲能系統(tǒng)則為 從控電源并W恒功率控制（PQ控制）方式協(xié)助柴油發(fā)電機組進行功率補償調節(jié)。此種情況 下，獨立微電網系統(tǒng)內的所有電力負荷需求都是由柴油發(fā)電機組、風力發(fā)電機組、光伏發(fā)電 機組和蓄電池儲能系統(tǒng)來共同承擔和滿足；
[0104] 調度方案E :兩種不同模式間的交互切換，即根據系統(tǒng)實時運行需求，微電網系統(tǒng) 從當前控制模式切換到另一種控制模式。換言之，微電網系統(tǒng)的兩種不同運行控制模式 Mode 1(蓄電池儲能系統(tǒng)為主控電源）與Mode 2(柴油發(fā)電機組為主控電源）之間的相互 切換。
[0105] 圖2中各符號的含義說明如下：P,(t)為第t個采樣時段內的負荷需求，P"(t) 為第t個采樣時段內的風電輸出功率，Ppv(t)為第t個采樣時段內的光伏發(fā)電輸出功率， Peess(t)為第t個采樣時段內的蓄電池充放電功率，Pw(t)為第t個采樣時段內的輸出功率， SOC(t)為第t個采樣時段內的蓄電池荷電狀態(tài)，CM<；(P^t))為滿足第t個采樣時段內負荷 需求町(t)的獨立微電網系統(tǒng)發(fā)電總成本，M(t'）為第t'個采樣時段內的獨立微電網運行 控制模式，T為微電網運行周期中的等值采樣時間段，mi。為第t'個采樣時段內主控 電源的最小啟停時間限值，Cm。(町(NT))為獨立微電網在整個運行周期中的最小發(fā)電成本總 和。
[0106] 步驟4 : W采樣時間段T (通常設定為5分鐘）為基本單位逐次循環(huán)求解，并W - 天（24小時）為整個調度周期為最大值進行檢驗是否滿足終止條件。如果滿足，則輸出整 個調度周期內所有采樣時間段的微電網最小發(fā)電成本總和，即為所求解的獨立微電網經濟 調度優(yōu)化結果；否則，則返回第一步繼續(xù)運行直至滿足終止條件。
[0107] 參閱圖3,在Matl油/Simulink中搭建風光柴蓄混合能源獨立微電網仿真模型，W 某一獨立微電網為例驗證本方法所提出的雙主控動態(tài)協(xié)作的獨立微電網經濟調度優(yōu)化策 略，并對獨立微電網采用基于柴油發(fā)電機組單主控電源調度策略"Mode 1"與采用雙主控動 態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略"Mode 1+Mode 2"的經濟性進行對比分析。風光柴蓄混合能源 獨立微電網的電源基本參數(shù)如表1所示，設定獨立微電網的調度周期為1天（24小時），分 成288個時段，時間間隔（采樣周期）為5分鐘，仿真結果如圖4和圖5所示，"Mode 1"與 "Mode 1+Mode 2"兩種不同調度策略下的經濟調度優(yōu)化結果如表2所示。仿真結果驗證了 所提微電網雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略能夠有效實現(xiàn)系統(tǒng)經濟運行的最小化發(fā) 電總成本目標和最大化利用可再生能源，降低獨立微電網系統(tǒng)的發(fā)電成本，提高了系統(tǒng)經 濟調度優(yōu)化的效率和準確度。運里需說明的是，圖4與圖5的沒有給出的WT04、PV04、PV05、 DE05及DE06的輸出功率曲線，表示運些分布式電源在該調度周期內沒有運行。
[0108] 表1分布式電源基本參數(shù)
[0111] 表2兩種經濟調度策略的經濟調度結果
[0112]
[0113] 由表2可知，風光柴蓄混合能源獨立微電網經濟調度的優(yōu)化結果因調度策略不同 而呈現(xiàn)出較大差異，采用雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略比采用單主控調度策略在一 個調度周期內節(jié)約發(fā)電成本5063. 6097元?？梢?，如果按此比例計算，獨立微電網系統(tǒng)采用 雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略在一年內節(jié)約的總發(fā)電成本則是一個非?？捎^的數(shù) 據1848217. 5405元。同時，在可再生能源發(fā)電利用率方面，該獨立微電網在選擇了文中所 提出的雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略有效提高了可再生能源發(fā)電利用率更高（達 到 100%完全吸收）；而采用單主控調度策略的可再生能源發(fā)電利用率則為96. 59%，運表 示為有部分可再生能源分布式電源在該調度周期內切機。
[0114] 圖4為風光柴蓄混合能源獨立微電網系統(tǒng)在雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策 略下的系統(tǒng)經濟運行曲線，在該動態(tài)經濟調度優(yōu)化策略下，蓄電池儲能系統(tǒng)和柴油發(fā)電機 組根據系統(tǒng)運行狀況交替作為系統(tǒng)主控電源，其中：(a)為負荷需求及分布式電源輸出功 率曲線，化）為各風力發(fā)電機組輸出功率曲線，（C)為光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率曲線，（d)為柴 油發(fā)電機組的輸出功率曲線，（e)為蓄電池儲能系統(tǒng)的SOC曲線，由圖4(a)-(d)可知：
[011引（1)蓄電池儲能系統(tǒng)作為獨立微電網系統(tǒng)主控電源的運行時段有：①在0:00-4:55及23:05-24:00期間，當可再生能源電源風力發(fā)電機組和光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率 大于系統(tǒng)負荷需求時，蓄電池通過充電控制吸收系統(tǒng)的功率差額，在此過程中，柴油發(fā)電機 組不工作。②在 5:25-7:35、11:55-13:00、17:20-17:55 及 19:45-21:25 期間，風力發(fā) 電機組和光伏發(fā)電系統(tǒng)仍然W最大功率輸出，柴油發(fā)電機組W恒定功率輸出，蓄電池儲能 系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)的調峰作用，調節(jié)系統(tǒng)凈負荷的功率波動。
[0116] (2)柴油發(fā)電機組作為獨立微電網系統(tǒng)主控電源的運行時段有：除去上述蓄電池 儲能系統(tǒng)作為主控電源的時間段，調度周期內的其它時間段均是柴油發(fā)電機組作為系統(tǒng)的 主控電源，為了減少傳統(tǒng)能源的消耗W及污染物排放，柴油發(fā)電機組應盡可能W較高的負 載率工作，此時，蓄電池儲能系統(tǒng)在其容量允許范圍內，用于調節(jié)柴油發(fā)電機組的負載率與 提供系統(tǒng)的瞬時功率補償。
[0117] 圖4(e)為蓄電池儲能系統(tǒng)的容量變化曲線，清楚顯示了蓄電池儲能系統(tǒng)的工作 狀態(tài)與容量變化，遵循了獨立微電網系統(tǒng)的動態(tài)經濟調度模型及動態(tài)調度策略的共同要 求，最大程度實現(xiàn)獨立微電網系統(tǒng)總發(fā)電成本最小化目標。
[0118] 圖5為風光柴蓄混合能源獨立微電網系統(tǒng)在單主控電源調度策略下的系統(tǒng)經濟 運行曲線，在該單主控電源調度策略下，柴油發(fā)電機組作為獨立微電網系統(tǒng)的主控電源跟 隨系統(tǒng)的功率波動，而蓄電池儲能系統(tǒng)僅作為從控電源為系統(tǒng)提高瞬時功率補償，其中： (a)為負荷需求及分布式電源輸出功率曲線，化）為風力發(fā)電機組的輸出功率曲線，（C)為 光伏發(fā)電系統(tǒng)輸出功率曲線，（d)為柴油發(fā)電機組的輸出功率曲線，（e)為蓄電池儲能系統(tǒng) 的SOC曲線。由圖5(a)-(e)可知：
[0119] (1)獨立微電網系統(tǒng)采用單主控電源調度策略時，不可避免導致系統(tǒng)在調度周期 的某些時間段內舍棄部分可再生能源分布式電源，如圖5化）所示的風力發(fā)電機組WT03在 2:30-5:00期間停止運行，從而導致可再生能源發(fā)電利用率下降。
[0120] (2)采用單主控電源調度策略也會導致在系統(tǒng)凈負荷需求少的時間段，柴油發(fā)電 機組的負載率減少，其經濟性下降，如圖5(d)所示的柴油發(fā)電機組DEOl在0:00-3:40期 間，其輸出功率均低于50%的額定功率。柴油發(fā)電機組長時間的低負載率運行不僅影響自 身的使用壽命，也降低了獨立微電網系統(tǒng)的運行經濟性。
[0121] (3)由圖5(a)和圖5(e)可知，蓄電池儲能系統(tǒng)通過充電控制提高柴油發(fā)電機組的 負載率，從而減少柴油發(fā)電機組的燃料消耗與污染物排放。但結合圖5(d)所示的柴油發(fā)電 機組輸出功率曲線可知，采用雙主控動態(tài)協(xié)作的經濟調度優(yōu)化策略，蓄電池儲能系統(tǒng)作為 系統(tǒng)的主控電源時，柴油發(fā)電機組某些時間段內可W W額定功率輸出；但單主控電源調度 策略則必需柴油發(fā)電機組保證一定的