[發明專利]一種微網中考慮電池衰減成本的能量優化方法

有效

• 申請號: 201910984887.5
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN111400857B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發明（設計）人: 黃言態;汪衛剛;蔣利鋒;許敏;呂輝
• 申請（專利權）人: 杭州富生電器有限公司;浙江科技學院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/04;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/10
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種微網中考慮電池衰減成本的能量優化方法,其特征在于,包括以下步驟：

步驟一、構建電池衰減成本模型；所述步驟一中的電池衰減成本模型為：C_batt(t)，即t時刻電池的衰減開支；

步驟二、構建電費開支成本模型；所述步驟二中的電費成本模型為：T_elec(t)*p_grid(t)，其中T_elec(t)表示t時刻的電價，p_grid(t)表示t時刻與主電網之間的電力交換量，如果是正數代表用戶從主電網購買電量，負數代表用戶賣給主電網；

步驟三、建立微網系統運行優化的目標函數：結合步驟一和步驟二，可建立微網中一天電費開支及電池衰減成本最少的優化目標函數；所述步驟三中優化目標函數如表達式(1)所示：

其中：F表示一天的經濟開支，T_u表示調度周期；

步驟四、建立歸納優化目標函數的約束條件：綜合考慮電能供需平衡約束、電池衰減成本約束、電池工作約束和開關控制設備的約束，得到微網系統優化的約束條件；

所述步驟四中電池衰減成本約束如表達式(4)、表達式(5)、表達式(6)、表達式(7)和表達式(8)所示：

I_c(DOD_batt(t))＝a*(DOD_batt(t))^-b??????????????????????(5)

DOD_batt(t)＝1-SOC_batt(t)???????????????????????????(6)

SOC^min≤SOC(t)≤SOC^max????????????????????????(8)

所述表達式(4)到表達式(8)中C_batt,cap代表電池的工作成本花費，Δt代表時間間隔，E_batt,t代表電池總容量，η_batt代表電池工作效率，a,b為系數，DOD_batt(t)代表電池在t時刻的放電深度，SOC_batt(t)代表t時刻電池剩余量狀態，P_batt(t)代表t時刻蓄電池設備的充放電量，p_batt,ch(t),p_batt,dch(t)代表t時刻電池的充電和放電量，和代表電池的充電和放電效率，SOC(t)代表t時刻蓄電池的電量狀態，SOC^min代表電池的最少電量比例，SOC^max代表電池的最大電量比例；

步驟五、模型的全局優化求解：按步驟三所確定目標函數，結合步驟四所給約束條件，采用interior-point算法和cultural?algorithm文化算法進行求解；

步驟六、實例運行：根據步驟五得到的最優變量參數，得到電網交互電能和電池充放電量曲線，并從中得知蓄電池、開關控制設備的最優操作，并獲得最少經濟開支。

2.根據權利要求1所述的一種微網中考慮電池衰減成本的能量優化方法,其特征在于,所述步驟四中電能供需平衡約束如表達式(2)和表達式(3)所示：

p_grid(t)＝p_inte(t)+p_batt(t)+p_pv(t)+p_wt(t)+p_must-run(t)??(2)

其中：表達式(2)中P_grid(t)代表t時刻與電網之間的交互電量，分別代表與電網交互的最小與最大電量，表達式(2)中P_inte(t)代表第t時刻開關控制設備的用電量，P_batt(t)代表t時刻蓄電池設備的充放電量，P_pv(t)代表t時刻太陽能光伏的發電量，P_wt(t)代表t時刻風能的發電量,p_must-run(t)代表t時刻基本負載的用電量。