技術(shù)特征：

1.一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于,依次包括如下步驟：

步驟一、對微電網(wǎng)、每個微電源及其可控負荷進行建模；

步驟二、確定微電網(wǎng)優(yōu)化配置的目標函數(shù)；

步驟三、確定微電網(wǎng)優(yōu)化配置約束條件；

步驟四、制定控制策略；

步驟五、粒子群尋優(yōu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟一、對微電網(wǎng)、每個微電源及其可控負荷進行建模包括確定整個微電網(wǎng)的模型及每個微電源和可控負荷的模型，所述微電源為光伏電池、風機、蓄電池和柴油發(fā)電機，其中可控負荷的模型為：

P(t)＝P_load(t)-P_{C_load}(t) (1)

式中：P(t)為在t時刻直接負荷控制后的負荷；P_load(t)為在t時刻負荷預(yù)測的負荷；P_{C_load}(t)為在t時刻由于直接負荷控制而降低的負荷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于,所述步驟二、確定微電網(wǎng)優(yōu)化配置的目標函數(shù)包括計算最低運行成本，具體表示為：

$C_{total}=\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{C}_i+C_{DLC}---\left(2\right)$

式中：i表示光伏電池、風機、蓄電池和柴油發(fā)電機。C_total表示總成本；C_i表示每種微電源的總成本；C_DLC表示直接負荷控制的成本；

其中C_i可以表示為下式：

$C_i=N_i(e_i{P}_i\frac{r{(1+r)}^m}{{(1+r)}^m-1}+u(P_i\left)\right)---\left(3\right)$

式中：N_i表示第i種微電源的數(shù)量；e_i表示第i種微電源的單價；P_i表示第i種微電源的輸出功率；m表示其折舊壽命；r表示貼現(xiàn)率；u表示其運行成本。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟三、確定微電網(wǎng)優(yōu)化配置約束條件包括以下步驟：

1)確定功率平衡條件

P_PV(t)+P_WT(t)+P_DG(t)+P_ESS(t)+P_Cload(t)＝P_load(t) (4)

式中：P_PV(t)，P_WT(t)，P_DG(t)，P_ESS(t)分別表示光伏電池、風機、柴油發(fā)電機、蓄電池在t時刻的功率P_Cload(t)表示在t時刻切斷的負荷；P_load(t)表示在t時刻負荷的功率；

2)確定微電源容量約束條件

X_k≤X_kmax (5)

式中：X_k是第k個微電源的容量；X_kmax是第k個微電源最大允許的容量值；

3)確定蓄電池荷電狀態(tài)約束

SOC_min≤SOC(t)≤SOC_max (6)

式中：SOC(t)為蓄電池在t時刻的荷電狀態(tài)，SOC_min、SOC_max分別表示荷電狀態(tài)的最大值和最小值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟四以每天24小時為例，每天0-16時，負荷處于低谷及平穩(wěn)期；t處于16-24時刻，負荷處于高峰期；由于蓄電池不能頻繁充放電的性能，所以在0-16時刻，且光伏電池出力及風機出力大于負荷，即P_PV+P_WT＞P_load時，及蓄電池的荷電狀態(tài)SOC＜80％時，才允許分布式電源給蓄電池充電；由于分布式電源的不穩(wěn)定性，每一個時刻都在變化，所以蓄電池的充電功率為：

P_charge(t)＝min{P₁,P₂,P₃} (7)

P₁＝P_PV+P_WT-P_load

P₂＝0.9*P_rate

P₃＝(SOC_max*E_rate-E_t-1)/△t (8)

式中P_charge(t)為蓄電池在t時刻的充電功率；P₁，P₂，P₃為蓄電池在t時刻可能的充電功率，P_rate為蓄電池的額定功率；E_rate為蓄電池的額定容量；

當P_PV+P_WT＜P_load時，蓄電池不充電也不放電，由柴油發(fā)電機來滿足負荷需求；此時P_charge(t)＝0，當蓄電池充滿電時，將不再充電；

在16-24時刻時，負荷迎來了高峰期，對可控負荷進行調(diào)控，當P_PV+P_WT+P_DG＜P_load-P_{C_load}，SOC＞20％時，才允許蓄電池放電，其放電功率為：

P_dis(t)＝min{P₄,P₅,P₆} (9)

P₄＝P_load-P_{C_load}-(P_PV+P_WT+P_DG)

P₅＝P_rate

P₆＝(E_t-1-SOC_min*E_rate)/△t (10)

其中P_dis(t)為蓄電池在t時刻的放電功率；P₄、P₅、P₆為t時刻蓄電池可能的放電功率；P_rate為蓄電池的額定功率；E_rate為蓄電池的額定容量；

當P_PV+P_WT+P_DG＞P_load-P_{C_load}時，蓄電池不充電也不放電，由柴油發(fā)電機來滿足負荷需求，此時P_dis(t)＝0，當蓄電池放完電時，將不再放電。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟五包括以下步驟：

1)初始化粒子參數(shù)，種群密度，迭代次數(shù)以及限制最大速度與位置；

2)設(shè)置每個粒子的速度和位置；

3)計算適應(yīng)度fitness值，個體最優(yōu)pbest值，全局最優(yōu)gbest值；

4)根據(jù)每個粒子設(shè)置的參數(shù)，更新粒子的速度；

5)更新每個粒子的位置；

6)計算更新后粒子的適應(yīng)度值，并更新；

7)如果沒尋得最優(yōu)解，返回上述步驟3)，如若尋到最優(yōu)解，結(jié)束循環(huán)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種考慮需求側(cè)的微電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計方法，其特征在于，所述設(shè)置每個粒子的速度和位置包括如下步驟：

在PSO中，每一個潛在的最優(yōu)結(jié)果被看做是一個運動在尋優(yōu)空間中的粒子，每個粒子i與它的速度v_i＝[v_i1,v_i2,v_id,v_iD]^T和位置x_i＝[x_i1,x_i2,…,x_id,…,x_iD]^T關(guān)聯(lián)，其中D是尋優(yōu)空間的維度；在尋優(yōu)過程中，其速度和位置的更新公式表示為

v_id(t+1)＝wv_id(t)+c₁r₁[p_bid-x_id(t)]+c₂r₂[g_bd-x_id(t)] (11)

x_id(t+1)＝x_id(t)+v_id(t+1) (12)

式中，t是當前迭代次數(shù)；w是慣性權(quán)重；r₁和r₂是均勻分布在0-1中的隨機數(shù)；p_b和g_b分別表示個體最優(yōu)和全局最優(yōu)；

式(11)和式(12)表明當粒子速度為0時，種群停滯，從而導(dǎo)致優(yōu)化結(jié)果過早的收斂而且無法從局部最優(yōu)中跳出，在復(fù)雜的多目標優(yōu)化問題中尤為突出；因此，為了控制其收斂性，適當提高PSO的多樣性是非常重要的環(huán)節(jié)；加入變異操作就是一種有效的增加種群多樣性的方法，從而從局部最優(yōu)中跳出，并且提高了PSO的全局搜索能力；

當每個粒子速度相當小的時候，即小于某個極限值時，根據(jù)預(yù)訂的變異率隨機選取部分粒子，然后根據(jù)公式(13)使選取的粒子進行變異操作；把這些變異粒子存儲在P_mut，然后對這些變異粒子進行評估來找到最優(yōu)的變異粒子g_{b_mut}；如果其適應(yīng)度值是小于g_{b_mut}的，那么就替換g_b，這種特殊的變異操作能夠粒子跳出局部最優(yōu)且能夠很好保持種群的多樣性；

x_id＝x_id+sign(2(r₃-0.5))βVmax_d (13)

其中sign是sign函數(shù)；r₃是均勻分布在0-1中的隨機數(shù)；β∈[0,1]是變異的程度；Vmax_d是在第d維度的最大速度；

此外，根據(jù)式(11)我們可以看出，慣性權(quán)重控制著收斂行為，并使全局搜索和局部搜索平衡，而不是一個常數(shù)或者線性變化的量，一個動態(tài)的慣性權(quán)重公式(14)能夠?qū)ζ鋭討B(tài)調(diào)整；

w(t)＝w₀+r₄(1-w₀) (14)

式中r₄是均勻分布在0-1中的隨機數(shù)，w₀∈[0,0.5]是一個常數(shù)。公式(14)使慣性權(quán)重在w₀到1中變化，而且在全局和局部搜索中保持一個動態(tài)平衡；

在尋優(yōu)過程中，c₁從2.5-0.5變化，c₂從0.5-2.5變化在大多數(shù)基準下能夠提供一個更加優(yōu)化的結(jié)果；因此，為了提高全局搜索能力提出一個由表達式(15)表示的逐漸減小的c₁和一個由表達式(16)表示的逐漸增大的c₂。

c₁＝2.5-t/M_t (15)

c₂＝0.5+t/M_t (16)

式中M_t是指最大迭代次數(shù)；

系數(shù)c1和c2是控制著PSO的“張力”的量，以引導(dǎo)每個粒子分別朝向p_i和p_g；如公式(15)和(16)所示，一開始c₁被設(shè)定為一個較大的值而c₂被設(shè)定為一個較小的值，在每次迭代的過程中，其值也分別減小和增大。