[發(fā)明專利]一種交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法

有效

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• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110752629B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設計）人: 江紅勝;陳慶;車凱;袁棟;董伯先;楊景剛;肖小龍
• 申請（專利權）人: 中民新能投資集團有限公司;國網江蘇省電力有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J5/00
• 分類號: H02J5/00;H02J3/14;H02J3/32;H02J1/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、構建交直流混合微電網的網絡架構；

S2、建立直流和交流負荷的數學模型，包括家庭用電負荷的隨機特性；根據可中斷負荷的功率的約束條件，建立所述可中斷負荷參與系統需求響應獲得的經濟收益的數學模型；根據可轉移負荷柔性調節(jié)特性的約束條件，建立所述可轉移負荷參與系統需求響應獲得的經濟收益的數學模型；

S3、利用時間序列分析法，預測家庭光伏發(fā)電量，建立基于歷史光伏發(fā)電數據的自回歸滑動平均模型；

S4、在蓄電池儲能狀態(tài)和充放電功率滿足邊界約束條件的基礎上，建立所述蓄電池儲能電荷狀態(tài)的數學模型；

S5、建立交直流混合家庭微電網的能量管理優(yōu)化模型

所述能量管理優(yōu)化模型包括能量管理的運行約束條件和所述能量管理優(yōu)化模型的目標函數；

S6、求解所述能量優(yōu)化管理模型，從而得出能量優(yōu)化運行調度結果；

所述能量優(yōu)化管理模型的決策變量為：

式中，P_e,t為微電網與市電的交換功率，P_ch,t為儲能充電功率，P_disch,t為儲能放電功率，P_LC,t為可消減負荷功率，為可轉移負荷功率；

狀態(tài)變量為：

包括為電負荷功率和S_t為蓄電池儲能的荷電狀態(tài)，γ∈{ac,dc}中ac表示交流電，dc表示直流電，應用于PL中，分別表示交流負荷和直流負荷；

根據所述決策變量和所述狀態(tài)變量的結果，對蓄電池充放電以及交流、直流負荷進行調控運行，從而得出能量優(yōu)化運行調度結果。

2.根據權利要求1所述的交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法，其特征在于，所述網絡架構包括光伏發(fā)電、蓄電池儲能、交直流負載、交流母線和直流母線；交流母線連接市電提供電源，直流母線通過DC/AC與所述交流母線相連，光伏發(fā)電、蓄電池儲能、直流家電連入所述直流母線，交流家電和交流充電樁連入交流母線。

3.根據權利要求1所述的交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法，其特征在于，所述交流和直流負荷為家庭用電負荷，其數學模型為：

式中，為t時刻電負荷；是確定性的成分，代表隨機成分，其中ξ表示隨機成分；γ∈{ac,dc}中ac表示交流電，dc表示直流電，應用于PL中，分別表示交流負荷和直流負荷；

家庭電負荷隨機成分的隨機特性由下面公式計算：

式中，δ_t是標準的正態(tài)分布隨機變量，δ_t～N(0,1)，μ為均值，σ為標準差。

4.根據權利要求1所述的交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法，其特征在于，所述可中斷負荷中可削減負荷的功率滿足：0≤P_LC,t≤y_LC,tP_LC,t,max，

式中：P_LC,t為t時段削減負荷功率；y_LC,t為表示削減狀態(tài)的0-1變量；P_LC,t,max為t時段削減負荷功率的最大值；

可中斷負荷參與系統需求響應獲得經濟收益C_LC,t，計算公式為：

C_LC,t＝c_LC,tP_LC,t

式中：c_LC,t為t時段每kW可中斷負荷的補償費用。

5.根據權利要求1所述的交直流混合家庭微電網能量優(yōu)化管理方法，其特征在于，所述可轉移負荷的功率的約束條件為：

式中：與分別為t時段移入和移出負荷狀態(tài)變量；分別為t時段轉移入和轉移出該時段負荷功率；分別為t時段可以轉移入和轉移出該時段負荷功率的最大值；

可轉移負荷參與系統需求響應獲得經濟收益C_LS,t，計算公式如下：

式中：c_LS為t時段每kW可轉移負荷的補償費用。