[發明專利]一種交直流混合微電網系統用戶的交互式能量管理方法

有效

• 申請號: 201810769573.9
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109066821B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 馬海勃;楊超;劉義;陳新;謝侃;謝勝利
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J3/38
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

一種交直流混合微電網系統用戶的交互式能量管理方法，包括以下步驟：S1.獲取交直流混合微電網系統的數據；S2.計算光伏電池產生的電量與電力用戶的負載需求之間的功率差值：dP＝P_PV?P_LD，如果dP≥0則執行步驟S3，否則執行步驟S4；S3.利用光伏電池為電力用戶進行供電，并將多余電量輸送至大電網獲得經濟利益，并結束；S4.獲得此時電力用戶從大電網購電的消費EC_grid；S5.獲得此時電力用戶從電池放電的消費EC_grid；S6.判斷從大電網購電的消費EC_grid和從電池放電的消費EC_grid的大小，如果EC_grid大于EC_grid，則利用光伏電池為電力用戶進行供電，如果EC_grid小于EC_grid，則采用大電網為電力用戶進行供電，并結束。本發明通過大電網和電池的消費對比，選擇對電力用戶更有利的供電方式，保證電力用戶可以獲得較好的經濟收益。

技術領域

本發明涉及智能電網領域中交直流混合微電網技術領域，具體涉及了一種交直流混合微電網系統用戶的交互式能量管理方法。

背景技術

近些年來，為了減少電力供應對化石能源的依賴、減少碳排放，太陽能光伏發電技術、風力發電技術等可再生能源技術被應用到微電網中。作為一種區域內的中小型發配電系統，微電網將可再生能源、儲能裝置、能量轉換裝置結合起來，旨在提高電力系統的靈活性、可靠性以及能量效率，提高電力用戶的服務質量。

傳統微電網包括交流微電網和直流微電網，它們在工程實踐中還存在著一些需要改進的問題，如建設的成本太高，可再生能源的隨機性導致較難為用戶提供更好的電力服務質量。針對上述問題，學界提出了交直流混合微電網。與傳統的微電網相比，交直流混合微電網把交流微電網和直流微電網的優勢有效結合，通過直流母線和交流母線，可以分別為直流負荷和交流負荷提供電能，以便于減少電力電子設備的使用率，降低生產制造和建設成本，提高能量使用效率。

另一方面，隨著智能電網概念的提出，智能電網需要調動電力用戶參與的積極性，要求電力系統具有交互性的特點：即在電力系統中電力用戶除了是電能的消費者，還將作為電能的提供者,電力系統將變得更加扁平化。然而，如何保證電力用戶和大電網之間的互動性，是一個關鍵問題。對微電網而言，用戶可以作為產銷者，具體包括一方面從大電網獲取穩定的電能供應，另一方面收集自身產生的可再生能源，并在合適的條件下出售給大電網。

現有的方法對微電網能量管理大多基于減少整個系統的運行和維護成本的角度進行能量調度，多采用線性規劃最優化方法求解，需要借助復雜數值運算得到能量調度方案；現有技術主要針對交流微電網或直流微電網單獨展開，對混合微電網的能量管理方法考慮的比較少，而且現有技術較少考慮到交直流轉換的能量損耗和轉換效率。另外，如果從智能電網交互的角度看，現有的能量管理方法著重考察大電網側的運行和管理，不利于包含電力用戶參與系統的能量調度，也不利于為用戶提供更好的服務質量。

考察現有關于微電網下能量管理方法的專利，中國專利申請CN2016110590061(公開號CN107039975A，一種動態光伏微網能量管理方法)，提出了一種基于神經網絡預測的分布式能源系統下能量調度方法，沒有考慮交直流轉換過程中的能量損耗，也未能考慮電網供應端和電力用戶的互動；中國專利申請CN201510511461X(公開號CN105071389B，計及源網荷互動的交直流混合微電網優化運行方法及裝置)，側重考慮了電源-電網-負荷的互動，并主要優化了微電網運行，沒有涉及到具體交直流混合微電網的架構下的能量調度問題；中國專利申請2017103054613(公開號CN106953362，并網型微電網的能量管理方法及系統)，考慮了微電網的運行和維護成本問題，使用基于粒子群優化算法來求解最優能量管理方法，但它對計算機性能要求比較高，而且粒子群算法容易趨向于局部收斂。

發明內容