[發(fā)明專利]一種含多類儲(chǔ)能的并網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的能量管理方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510097189.5
• 申請(qǐng)日: 2015-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN104767224A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊蘋;許志榮;袁昊哲;李鵬;郭曉斌;許愛東;雷金勇;喻磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué);南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)能量管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種含多類儲(chǔ)能的并網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的能量管理方法。

背景技術(shù)

為了緩解能源危機(jī)，構(gòu)建可持續(xù)能源系統(tǒng)，同時(shí)滿足用戶對(duì)電力的多樣性需求，可再生能源分布式發(fā)電及微型電網(wǎng)系統(tǒng)越來越受到重視。微電網(wǎng)可以促進(jìn)可再生能源的分布式發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行，提高可再生能源的利用。可再生能源的利用、節(jié)能和環(huán)保是我國長(zhǎng)期科技發(fā)展計(jì)劃的重要研究領(lǐng)域。微電網(wǎng)是一種新的分布式能源組織方式和結(jié)構(gòu)，通過將地域相近的一組微電源、儲(chǔ)能裝置與負(fù)荷結(jié)合起來進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，微電網(wǎng)對(duì)大電網(wǎng)表現(xiàn)為“電網(wǎng)友好型”的單個(gè)可控集合，可與大電網(wǎng)進(jìn)行能量的交換。

在正常情況下，微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，由大電網(wǎng)提供剛性的電壓和頻率支撐，微電網(wǎng)的微電源工作在電壓源或電流源狀態(tài)，在能量管理系統(tǒng)控制下，調(diào)整各自的功率輸出。微電網(wǎng)和大電網(wǎng)共同承擔(dān)內(nèi)部負(fù)荷。微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)應(yīng)預(yù)先確定其分布式微電源的功率輸出值，合理分配設(shè)定值給各個(gè)微電源。并監(jiān)控公共連接點(diǎn)(point?of?common?coupling，PCC)的電量參數(shù)，當(dāng)出現(xiàn)微電網(wǎng)無功功率不平衡時(shí)，并確定無功補(bǔ)償量，分配這個(gè)值于儲(chǔ)能裝置，使儲(chǔ)能裝置發(fā)無功功率，維持系統(tǒng)無功功率平衡和電壓穩(wěn)定。并根據(jù)并網(wǎng)運(yùn)行模式下微電源協(xié)調(diào)控制策略投切微電源。

經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是微電網(wǎng)系統(tǒng)追求的一個(gè)重要目標(biāo)。在微電網(wǎng)系統(tǒng)中，由于分布式發(fā)電單元及儲(chǔ)能裝置的種類繁多，而且每種分布式能源和儲(chǔ)能裝置的特性又各不相同，必須要建立新的能量管理優(yōu)化模型才能適應(yīng)微電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求；同時(shí)，在以可再生能源為主的微電網(wǎng)系統(tǒng)中，還需要考慮可再生能源利用率最大化等運(yùn)行優(yōu)化策略，以確保微電網(wǎng)高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。國內(nèi)外許多學(xué)者提出了多種能量管理方法，常用的有：1、根據(jù)系統(tǒng)電氣參數(shù)和分布式電源種類進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化；2、根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原理和系統(tǒng)建設(shè)成本進(jìn)行管理；3、對(duì)分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置進(jìn)行優(yōu)先調(diào)度權(quán)分級(jí)，根據(jù)分級(jí)進(jìn)行能量管理。但一天內(nèi)的電價(jià)信息和負(fù)荷情況都會(huì)發(fā)生變化，一般方法沒有對(duì)這種電價(jià)信息和負(fù)荷情況進(jìn)行深入分析和詳細(xì)規(guī)劃，因此難以做到一天之內(nèi)的最優(yōu)能量管理。

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，含分布式發(fā)電的微電網(wǎng)能量管理多目標(biāo)優(yōu)化（王新剛，艾芊，徐偉華，韓鵬.?含分布式發(fā)電的微電網(wǎng)能量管理多目標(biāo)優(yōu)化[J].?電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2009,10:79-83.）針對(duì)分布式電源的運(yùn)行特性，將不同類型的電源區(qū)別對(duì)待，進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，以達(dá)到整個(gè)微電網(wǎng)的最優(yōu)化運(yùn)行；可靠性與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)的微電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化（言大偉，韋鋼，胡吟，張?chǎng)??可靠性與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)的微電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化[J].?電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2012,04:18-23.）提出一種可靠性與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)的微電網(wǎng)能量?jī)?yōu)化方法，權(quán)衡停電損失和投資運(yùn)行費(fèi)用，得到微電網(wǎng)等年值費(fèi)用最小時(shí)各類微電源的最佳運(yùn)行容量和供電策略；微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)體系研究與設(shè)計(jì)（牛煥娜，黃秀瓊，楊仁剛，唐云峰，馮小明，楊明皓.?微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)體系研究與設(shè)計(jì)[J].?可再生能源,2013,06:47-51.）根據(jù)微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)各類型分布式電源享受的優(yōu)先調(diào)度權(quán)分級(jí)、負(fù)荷分級(jí)以及主網(wǎng)系統(tǒng)電價(jià)類型的不同選擇，不同的能量調(diào)度策略，確定相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型，采用有效的算法求解未來不同調(diào)度周期的最優(yōu)運(yùn)行計(jì)劃，包括對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)可調(diào)度型單元的日前出力計(jì)劃、儲(chǔ)能裝置日前調(diào)度計(jì)劃和實(shí)時(shí)調(diào)度計(jì)劃。以上的方法和技術(shù)都沒有根據(jù)電價(jià)信息進(jìn)行深入分析和詳細(xì)規(guī)劃，只在分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置等結(jié)構(gòu)上以及經(jīng)濟(jì)性方面進(jìn)行分析，沒有對(duì)一天之內(nèi)的微電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行深入分析和提出詳細(xì)的能量管理方案。

針對(duì)以上不足，本發(fā)明綜合考慮一天內(nèi)分布式電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能裝置和電價(jià)信息的變化情況，根據(jù)電價(jià)信息進(jìn)行分段，對(duì)不同的分段實(shí)行不同的能量管理策略，實(shí)現(xiàn)在不同分段下微電網(wǎng)的能量管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種含多類儲(chǔ)能的并網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的能量管理方法。

一種含多類儲(chǔ)能的并網(wǎng)型風(fēng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)的能量管理方法，其包括如下步驟：

（1）根據(jù)電價(jià)信息將24小時(shí)劃分為高電價(jià)段、平電價(jià)段以及谷電價(jià)段；并設(shè)定微電網(wǎng)中央控制器的能量管理實(shí)時(shí)調(diào)度周期；

（2）在微電網(wǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、液流電池儲(chǔ)能裝置、鋰電池儲(chǔ)能裝置的出力，并監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)（State?of?charge,?SOC）值；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻所處的電價(jià)段對(duì)于微電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度；