[發明專利]一種風光儲柴自治微網群跨域協同能量調度與適配方法

在審

• 申請號: 201410326399.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104200296A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 楊強;房新力;顏文俊;包哲靜;阮冰潔;張賢華
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及微電網系統的分布式發電和儲能設備領域，尤其涉及一種含 風、光、儲、柴電源的自治微網群跨域協調能量調度與適配優化合作運行方 法。

背景技術

伴隨著自治微網系統的日漸成熟，這種可獨立運行或并網運行的電力網 絡系統更多的采用了可再生能源技術。然而雖然目前常用的分布式電源中有 內燃發電機組、燃氣輪發電機等較為穩定可靠的供電系統，但由于其供電時 需要消耗傳統能源，因此其規模和供電量會受到一定限制，無法完全滿足自 治微網中全部用電負荷的用電要求，而太陽能、風能發電系統因為其具有清 潔、可再生等特點也更多的滲透到自治微網系統中來。但是后者由于受到天 氣、環境等因素的影響，其供電具有間歇性、波動性等特點，因此無法提供 持續穩定的電力供應。這就造成了將從兩個方面降低自治微網系統的運行效 率：一方面，當分布式電源(DG)供電充足時，大量的電能將無法獲得有效的 利用。雖然此時儲能設備可以吸納一部分多余的電量，但其效果有限且需要 大量的儲能單元，從而大大增加了自治微網系統的投入和維護成本；另一方 面，當DG供電不足時，負荷無法得到充分的電力供應而受到限制，尤其是當 系統中重要負荷(CL)供電不足時，其造成的損失將會更加嚴重。

本發明針對自治微網系統中的“三級層(tertiary?level)”考慮通過電 力系統連接開關處的監測設備，如多智能體等，獲取系統狀態信息并利用其 控制聯絡開關，進而從邏輯層面重構網絡拓撲，將多個自治微網系統的供用 電系統進行重新優化組合，通過協作實現電能的優化調度。該“莖葉生成策 略”主要包括兩部分算法，即最小生成樹(MST)搜索最優的DG-CL供電關系， 確定網絡基本體系；線性矩陣不等式(LMI)確定非重要負荷(NL)節點的添加或 刪除，保證DG電能的最大利用。其創新性和技術貢獻主要體現在一下幾個方 面：(1)考慮多因素構建網絡拓撲矩陣權值，并將這些相關性較低的度量值 有機的統一起來，從而大大減少了約束條件的個數為算法的簡化奠定了基礎； (2)將MST搜索算法和LMI優化算法結合起來使用分別構造新的自治微網拓 撲結構下的“樹干”和“樹葉”，既利用了算法各自的優點又方便算法的隨時 結合與拆分使用(可根據系統狀態進行重新劃分或只增減“樹葉”節點)，從 而避免了每次采樣后都對這個算法的重新運行，大大簡化了計算量，提高了 算法效率；(3)合理安排儲能單元的充放電狀態，使該策略得以從空間和時 間兩個維度對電能進行優化安排，從而使電能的利用率得到更大程度的提高； 同時，盡量減少了儲能設備的充放電次數也避免了儲能設備(S)到儲能設備(S) 的充放電動作，從而降低了儲能單元的使用成本，延長了其使用壽命。國際 電子電氣工程師協會(IEEE)33節點標準測試平臺下一系列的仿真結構顯示， 該策略有效的保證了CL的用電，提高了DG電能的使用效率也極大的保證了 NL的用電要求。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種風光儲柴自治微網群 跨域協同能量調度與適配方法。

本發明的目的是通過以下技術手段實現的，具體的實施步驟如下：

步驟(1)、以時間間隔Δt為采樣時間，周期性監控系統中DG與負荷的實 時出力及用電情況，獲取當前時刻系統的工作狀態信息：

I)當系統中DG的輸出功率大于全部負荷的用電需求時，即 時，保持當前的自治微網結構，并執行步驟(4)； 其中N_DG為DG的總個數，N_CL為CL的總個數，N_NL為NL的總個數；

所述的全部負荷包括重要負荷(CL)、非重要負荷(NL)；