[發明專利]一種基于改進灰色預測的樓宇微網在線能量管理方法

有效

• 申請號: 201710618793.7
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107231001B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 楊軍;王馨;劉源;朱旭
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/24
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 彭艷君

本發明涉及微網能量管理技術，特別涉及一種基于改進灰色預測的樓宇微網在線能量管理方法，針對含儲能系統、電動汽車、可控負荷以及與上級電網聯絡線存在交互的樓宇微網，基于實時電價、光伏出力和家庭負荷改進灰色預測數據，以樓宇微網最大盈利和平抑聯絡線功率波動為目標實現在線能量管理。該方法能夠根據天氣、環境和人為因素等方面的變化，利用已得到的實時數據對于預測值進行及時的校正，從而提高預測的精度，實現對樓宇微網的在線管理。綜合考慮用戶用電成本優化和聯絡線功率平抑的多目標優化，提高了樓宇微網穩定性控制。

技術領域

本發明屬于微網能量管理技術領域，尤其涉及一種基于改進灰色預測的樓宇微網在線能量管理方法。

背景技術

近年來隨著可再生能源利用技術的不斷發展，越來越多的分布式供能系統在樓宇側集成，形成了以樓宇為主體的微網系統。樓宇微網內一般有多個家庭住戶，主要由分布式發電、儲能單元、電動汽車和家庭負荷構成。要實現樓宇微網的高效穩定運行，需要采取相應的控制策略對各單元進行協調調度。

微網通常由能量管理系統進行智能控制和自動調度決策。微網能量管理系統通過智能電表、智能顯示終端、智能插座等設備組成的網絡能夠支持分布式能源、電動汽車等系統或設備的接入和計量，可以實現與各單元的通信并控制單元之間的能量交換，從而實現能源優化管理的功能。

國內外關于微網能量管理系統已經有了大量的研究，但是沒有提出合適的預測數據校正方法，無法分析預測誤差對能量管理系統的影響，并且優化目標比較單一，沒有考慮微網的穩定性控制。因此研究采用改進預測方法的樓宇微網多目標在線能量管理是很有必要的。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對含儲能系統、電動汽車、可控負荷以及與上級電網聯絡線存在交互的樓宇微網，基于實時電價、光伏系統發電量和不可控負荷用電量采用改進灰色預測數據，以樓宇微網最大盈利和平抑聯絡線功率波動為目標實現在線能量管理的方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種基于改進灰色預測的樓宇微網在線能量管理方法，包括以下步驟：

步驟1、建立樓宇微網模型，包括建立儲能裝置模型、電動汽車模型、與電網聯絡線交互模型和可控負荷模型；確定樓宇微網模型中各單元的約束條件；

步驟2、建立改進灰色預測模型，對實時電價、光伏系統發電量和不可控負荷數據進行預測；

步驟3、利用步驟1得到的樓宇微網模型，以及步驟2所得到的預測數據，建立在線能量管理系統模型，采用分支定界法求解得到預測時域內的最優用電計劃；

步驟4、按照步驟3得到的預測時域內的最優用電計劃進行樓宇微網內各單元的調度，在下一時刻根據已獲取的實時數據，采用改進灰色預測模型得到新的預測數據；然后更新在線能量管理系統模型的約束條件和目標函數，求解得到新的最優用電計劃，并按照該最優用電計劃進行下一時刻的樓宇微網調度，實現滾動優化的在線能量管理模式。

在上述的基于改進灰色預測的樓宇微網在線能量管理方法中，步驟1所述的建立樓宇微網模型，具體包括以下步驟：

步驟1.1.建立儲能裝置模型；

樓宇微網采用電池儲能裝置，儲能裝置的離散時間模型如下：

E_BESS(k)＝E_BESS(k-1)+η_BESSP_BESS(k)Δt-α_BESSΔt (1)