[發明專利]微電網運行能量管理優化方法

在審

• 申請號: 201810444474.3
• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN108539739A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 馬文飛;吳孔平
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;H02J3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種微電網運行能量管理優化方法，其總體思路為：該方案包括日前經濟優化調度和日內調度2個階段。在日前調度階段，推導出蓄電池運行成本函數，在不同放電深度下將蓄電池壽命損耗歸算于相應具體運行成本；考慮峰谷平各時段電價，根據日前光伏與負荷預測，以包含鋰電池和燃料電池的運行維護成本、可中斷負荷的中斷補償、從大電網購售電等總運行成本為目標函數進行功率優化分配，解決混合整數非線性規劃問題在日內調度階段，根據功率波動、各時段電價以及分布式電源發電成本來調配分布式單元的運行，并且在調度過程中計入附加成本便于準確計算總運行成本。

技術領域

本發明涉及微電網運行控制領域，尤其涉及一種微電網運行能量管理優化方法。

背景技術

分布式電源并網發電已經成為電力市場主流，傳統的電力系統通過大型發電廠和遠距離超高壓輸電來向用戶供電，但是新的微電網供電模式將分布式電源和儲能系統以及用戶需求進行有機整合。在智能電網的背景下，微電網可以根據用戶的實時需求來協調控制分布式電源和儲能系統，來達到微電網內功率的供需平衡，有效提高了微電網的穩定性和可再生能源的就地轉換率。保證微電網穩定運行的重要途徑就是能量管理，根據用戶需求進行控制的調整與優化，通過微電網中各個節點的信息流在線調控系統，提供高質量電能。在微電網運行過程中，負荷的隨機性和分布式電源功率輸出的波動性，都是微電網控制和能量分配必須考慮到的因素，對控制方法的實時性提出了很高的要求。因此需要一個微電網控制和能量管理方法，該方法能夠應對負荷和分布式電源的任意波動，在該方法中控制決策只需采集當下時刻的微電網中各部分的狀態，即可實現對微電網的正確控制。隨著智能電網和通信技術的發展，微電網的優化控制能在線獲取各方面的交互信息，奠定了在線的執行基礎。由此可以預見，在線優化將成為未來微電網能量管理的發展趨勢之一。

本發明將著眼于解決上述微電網控制難題，提出一種微電網運行能量管理優化方法，使其能夠在微電網并網和孤島模式下的安全經濟調度，并通過實時檢測與同步調整來保證微電網的能量平衡與協調控制，提高了微電網的兼容性與魯棒性，在不同負荷水平與微電網狀態下均能實現能量平衡控制，為微電網的運行控制提供了一種新思路。

發明內容

本發明的目的在于提出一種微電網運行能量管理優化方法，優化微電網運行控制，保障微電網運行的經濟性與安全性，使得微電網能夠在并網和孤島模式下穩定運行。

為了達成上述目的，本發明的技術方案是：

微電網運行能量管理優化方法，包括以下4個步驟：

(1)構建日前優化階段目標函數。

(2)列出日前優化階段微電網運行各部分的成本函數。

(3)確定日前優化階段目標函數的約束條件。

(4)日內優化階段。

本發明的微電網運行能量管理優化方法，所述步驟(1)日前經濟優化調度目標函數的構造中，目標函數將包含燃料電池和蓄電池的運行與維護成本、蓄電池的損耗、分時段電價和可中斷負荷的中斷補償均在考慮優化中。目標函數構造如下：

(1-1)將1天分為24小時，用t來表示時間段，每個小時段的分布式電源、蓄電池功率輸出與吸收取固定值。

(1-2)令充放電量和購售電量為正數，考慮每小時的分布式電源和負荷的功率變化，將分布式電源的運行狀態變化用0或1來表示，“0”表示切除，“1”表示運行。

(1-3)根據(1-1)和(1-2)設定，構建的目標函數為：

(1-4)對于(1-3)中的min F表示最小經濟成本，C_t表示不同分布式單元的運行成本，具體包括以下內容：