[發明專利]一種分布式能源系統能量管理方法

有效

• 申請號: 201710389293.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107039975B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 劉偉;古云蛟;葛興凱;朱長東;夏耀杰;楊青;何海斌
• 申請（專利權）人: 上海電氣分布式能源科技有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/28;G06N3/08
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

本發明提供一種分布式能源系統能量管理方法，包括以下步驟：(1)根據當日狀況，選擇對應分類的歷史數據；(2)管理模塊根據分類的歷史數據進行日前功率預測；(3)基于日前功率預測，以運行費用最低為優化目標，給出日前調度指令；(4)以運行費用最低為優化目標，進行滾動優化；(5)以功率交換上下限為控制目標，進行實時調節控制。本發明提供的分布式能源系統能量管理方法，將歷史數據進行分類，進行日前預測，通過日前，設定周期逐級精細化，滾動優化，保證了優化結果的準確性和可靠性；基于優化結果，以上網閾值為控制目標進行實時調節控制，減小了可再生能源間歇性、波動性的影響，保障了分布式能源系統與大電網的安全性和可靠性。

技術領域

本發明涉及分布式能源系統能量管理領域，具體涉及一種分布式能源系統能量管理方法。

背景技術

相對于傳統集中式大型電站而言，分布式能源是小型化、模塊化靠近負荷側的供能系統，具有清潔、環保、靈活、高效等優點。

近些年，在我國大力提倡“節能減排”、“走可持續發展道路”的時代大背景下，分布式能源正處于快速發展的階段。分布式能源中既包含以清潔能源天然氣為燃料的冷熱電三聯供系統，也包括風能、太陽能、潮汐能、生物質能等可再生能源，還包括蓄電池、儲熱罐等儲能裝置。其中，可再生能源受氣候、地理、環境等外部因素的影響，具有間歇性、波動性、不確定性的特點。如果不能對這類可再生能源進行有效的管理，系統的能效、環保、經濟效益往往難以實現，甚至會威脅到大電網的安全運行。因此，對可再生能源的分布式能源系統進行能量優化管理就顯得很有必要。

現有的針對分布式能源系統進行能量優化管理的方法，往往專注于微燃機、內燃機等可控的動力源，通過優化動力設備的出力實現系統的能量管理優化，如中國專利申請CN201510925463.3(公開號CN105375479，一種基于模型預測控制的分布式能源能量管理方法)，主要應用于可控分布式電源，如微燃機、余熱鍋爐、熱泵等，中國專利申請CN201610119089.2(公開號CN105676824A，一種可再生能源冷熱電聯供能量優化調度系統與方法)，主要通過短期預測預測，對供冷/熱、儲冷/熱、供電、儲電以及可調度功能單元的運行狀態以及功率進行短期優化和/或超短期優化；而對于可再生能源的分布式能源系統能量管理的功能、算法相對簡化，如中國專利申請CN201510859522.1(公開號CN105576825A，一種含多種可再生能源的智能微電網能量管理系統及方法)，主要考慮了數據分析、預測、決策優化，并未對預測誤差進行修正，也沒有考慮再生分布式能源系統的隨機性和波動性對大電網的影響。

微網能量管理系統拓撲圖如圖1所示，為了提高系統運行的經濟性，通常考慮采集天氣氣象數據，進行超短期可再生能源出力預測，這一方面提高了周期內滾動優化的調度精確性，同時是也增加了程序的復雜性，加大了算法開發的難度以及工作量。另一方面，現有的微網能量管理系統也沒有考慮可再生電源對電網的沖擊影響，這樣就使得能量管理不能滿足實際要求，系統的經濟效益難以體現。

發明內容

鑒于現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種分布式能源系統能量管理方法，將數據庫中的歷史數據進行分類，對不同天氣條件下的可再生能源出力進行預測，保證了能量管理系統的優化結果的準確性和可靠性；在時間尺度上通過日前，小時級別逐級精細化，滾動優化，進一步保證了能量管理系統的優化結果的準確性和可靠性；基于滾動優化結果，以功率交換上下限為控制目標，對蓄電池充放電功率、風光斷路器進行實時調節控制，減小了可再生能源間歇性、波動性對經濟調度優化的影響，保障了分布式能源系統與大電網的安全性和可靠性。

本發明提供一種分布式能源系統能量管理方法，分布式能源系統包括可再生能源子系統、儲能子系統與管理模塊，所述方法包括以下步驟：

(1)根據當日狀況，選擇對應分類的歷史數據，輸入至管理模塊；

(2)管理模塊根據分類的歷史數據，采用BP神經網絡進行日前功率預測；