[發(fā)明專利]基于需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910629508.0
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110311421B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 竇春霞;米雪;岳東;張占強;張博
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;H02J3/32;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11474
• 代理人: 于琪

本發(fā)明提供一種基于需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法，其包括以下步驟：S1、建立可中斷負荷模型；S2、建立多能源互動機制；S3、確定日前調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；S4、建立可轉(zhuǎn)移負荷模型；S5、建立蓄電池儲能罰函數(shù)；S6、確定日內(nèi)調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；S7、根據(jù)日前調(diào)度階段各能源的輸出計劃值，修正日前調(diào)度階段計劃；S8、建立閉環(huán)控制系統(tǒng)；S9、確定實時調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；S10、對日內(nèi)調(diào)度階段進行實時反饋校正；S11、仿真驗證。本發(fā)明提出了“多級協(xié)調(diào)，逐級細化”的多時間尺度能量管理方法，根據(jù)發(fā)電側(cè)和需求側(cè)資源設(shè)計了不同調(diào)度階段的調(diào)度策略，有利于負荷與可再生能源發(fā)電在時間序列上的匹配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種基于需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法。

背景技術(shù)

微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度的基本任務(wù)是指在滿足微電網(wǎng)系統(tǒng)負荷需求的前提下，按照一定的控制策略，合理、有效地安排各臺分布式電源的出力以及與配電網(wǎng)的交互功率，使得整個微電網(wǎng)的運行維護成本、排放成本等最低。需求側(cè)資源參與微電網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度在提高風電接納能力方面存在巨大潛力，供電側(cè)和需求側(cè)資源互動的微電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度技術(shù)為應(yīng)對可再生能源的高滲透接入提供了新的思路。隨著需求側(cè)管理技術(shù)的不斷完善，用戶的需求側(cè)響應(yīng)行為得到合理的改變，使得需求側(cè)的部分負荷變得相對可控，從而更好地與可再生能源達到時間序列上的匹配。由于可再生資源和需求側(cè)資源存在不確定性和波動性，只采用日前調(diào)度計劃已經(jīng)不能滿足微電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度的要求。對柔性負荷可調(diào)度潛力的精確評估，可以減小負荷側(cè)的不確定性，便于制定相關(guān)的調(diào)度策略，安排分布式能源和發(fā)電機組具體的出力情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上情況，本發(fā)明提供一種基于需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法，考慮到可再生能源與需求側(cè)資源的不確定性和波動性，提出了“多級協(xié)調(diào)，逐級細化”的多時間尺度能量管理方法，并將其分為日前調(diào)度階段、日內(nèi)調(diào)度階段和實時調(diào)度階段，在不同的調(diào)度階段，根據(jù)需求側(cè)資源的特性設(shè)計不同的調(diào)度策略，有利于負荷與可再生能源發(fā)電在時間序列上的匹配。

本發(fā)明提供一種基于需求側(cè)響應(yīng)的微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法，其包括以下步驟：

S1、建立日前調(diào)度階段的可中斷負荷模型；

S2、基于需求側(cè)響應(yīng)建立所述日前調(diào)度階段的多能源互動機制；

S3、確定所述日前調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；

S4、建立日內(nèi)調(diào)度階段的可轉(zhuǎn)移負荷模型；

S5、建立所述日內(nèi)調(diào)度階段的蓄電池儲能罰函數(shù)和充電補償函數(shù)；

S6、確定所述日內(nèi)調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；

S7、根據(jù)所述日前調(diào)度階段各能源的輸出計劃值，同時利用當天最新的預(yù)測數(shù)據(jù)和系統(tǒng)狀態(tài)，以1h為周期調(diào)整各能源的輸出，修正所述日前調(diào)度階段計劃；

S8、采用模型預(yù)測控制建立實時調(diào)度階段的閉環(huán)控制系統(tǒng)；

S9、確定所述實時調(diào)度階段的目標函數(shù)以及約束條件；

S10、以15min為啟動周期，對所述日內(nèi)調(diào)度階段中可調(diào)節(jié)能源的輸出力進行實時反饋校正；以及

S11、仿真驗證微電網(wǎng)多時間尺度能量管理方法的經(jīng)濟性和有效性。

進一步地，所述步驟S2中多能源互動機制包括三類補償費用，所述三類補償費用具體為可中斷補償費用、冷負荷能補償費用和熱負荷能補償費用，

可中斷補償費用表達式為：

式中，表示中斷控制命令，其值為1時代表負荷中斷，為0時表示不中斷負荷，為中斷負荷的單位補償費用，T為總時段數(shù)，為可中斷負荷功率，N_IL為可中斷負荷數(shù)；