[發明專利]一種基于多代理的分層多微網能量管理系統及調度方法

有效

• 申請號: 201910725379.5
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110445173B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 蔣偉;楊鎧旭;薛乃凡;卓助航;甄永琦
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/00;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

1.一種基于多代理的分層多微網能量管理系統的調度方法，應用于一種分層多微網能量管理系統，其特征在于，所述系統包括：

電網，用于實時保證充足電力供應；

微網，由風力發電、光伏發電、儲能子系統和負荷組成，其中，所述負荷包括固定負荷和可轉移負荷，所述儲能子系統，用于調節可再生能源利用時段；

微網能量管理子系統，用于根據發電和用電的預測數據，結合需求側響應，完成第一階段微網層的優化，即借助所述可轉移負荷和所述儲能子系統最大化本地消耗可再生能源后，將優化后的電量缺額、剩余量和所述儲能子系統上的信息上傳至所述多微網能量管理子系統；

共享儲能子系統，用于維持多微網可再生能源共享的穩定性并參與多微網優化；

多微網能量管理子系統，用于接收各微網和所述共享儲能子系統的數據信息，結合所有的所述儲能子系統，完成第二階段多微網層的優化，即借助所有的所述儲能子系統以基于各所述微網的電量平衡的基礎上最大化消耗可再生能源，并同時與所述電網通信連接；

所述調度方法包括以下步驟：

步驟1：利用各所述微網中的所述風力發電的代理、所述光伏發電的代理和所述負荷的代理進行日常預測，并將獲得的預測值上傳至所述微網能量管理子系統，同時，所述儲能子系統的代理上傳相關約束信息至所述微網能量管理子系統；

步驟2：各所述微網能量管理子系統根據接收的信息，通過所述可轉移負荷和所述儲能子系統考慮需求側響應，執行第一階段微網層優化，優化完成后各所述微網能量管理子系統計算出缺額電量、剩余電量和儲能子系統狀態信息，并上傳至所述多微網能量管理子系統；

步驟3：利用所述共享儲能子系統將相關約束信息上傳至所述多微網能量管理子系統；

步驟4：所述多微網能量管理子系統根據接收的信息，通過所述共享儲能子系統和各所述微網中的儲能子系統進行第二階段多微網層的優化；

步驟5：當進行第二階段多微網層的優化得到的可再生能源不能滿足各所述微網的需求時，所述電網通過交流母線實時保證各所述微網的電量平衡；

步驟6：當進行第二階段多微網層的優化得到的可再生能源滿足各所述微網需求并且存在剩余量時，將整合所有所述微網中的剩余可再生能源，通過直流母線統一與所述電網通信連接并進行交易。

2.根據權利要求1所述的一種基于多代理的分層多微網能量管理系統的調度方法，其特征在于，所述步驟2中微網層的優化的對應目標函數為：

式中，表示微網的缺額量，表示可再生能源購買價格，表示可再生能源出售價格，表示微網的可再生能源剩余量，α₁＞α₂＞α₃＞0表示第一階段目標權重。

3.根據權利要求2所述的一種基于多代理的分層多微網能量管理系統的調度方法，其特征在于，所述步驟2中所述可轉移負荷針對所述微網層的優化的對應目標函數的約束條件為：

式中，表示需求響應后的負荷，表示轉移至此時刻的負荷，表示原始負荷，表示轉移走的負荷比率且其最大值上限為表示增加的負荷，表示增加的負荷比率且其最大值上限為

4.根據權利要求2所述的一種基于多代理的分層多微網能量管理系統，其特征在于，所述步驟2中所述儲能子系統針對所述微網層的優化的對應目標函數的約束條件為：

式中，和分別表示充電和放電，和分別表示儲能子系統充放電開關狀態的二進制變量，和分別表示充、放電損耗，和分別表示儲能子系統和轉換器的容量，表示轉換器的傳輸效率，和分別表示時刻t-1和t各自儲能子系統的荷電狀態。

5.根據權利要求3所述的一種基于多代理的分層多微網能量管理系統，其特征在于，所述步驟2中所述微網層的優化的對應功率約束為：

式中，和分別表示光伏發電和風力發電。