[發(fā)明專利]一種基于復(fù)合儲(chǔ)能裝置的微電網(wǎng)供電方法及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911394445.1
• 申請(qǐng)日: 2019-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111030149A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高銘含;石晶;李書(shū)劍;李媛媛;周曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué);國(guó)網(wǎng)湖北省電力有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/28
• 分類號(hào): H02J3/28;H02J3/32;H02J3/38
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方可

1.一種基于復(fù)合儲(chǔ)能裝置的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述復(fù)合儲(chǔ)能裝置包括功率型的第一儲(chǔ)能裝置和能量型的第二儲(chǔ)能裝置，該方法包括以下步驟：

采集微電網(wǎng)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)各時(shí)刻的發(fā)電功率和負(fù)載功率，根據(jù)預(yù)設(shè)的出力優(yōu)先級(jí)和所述發(fā)電功率、負(fù)載功率依次計(jì)算第一、第二儲(chǔ)能裝置在各時(shí)刻的充放電功率；

將所述充放電功率輸入到預(yù)先創(chuàng)建的多目標(biāo)優(yōu)化模型中，所述多目標(biāo)優(yōu)化模型以復(fù)合儲(chǔ)能裝置成本、復(fù)合儲(chǔ)能補(bǔ)償后微電網(wǎng)中的電源功率變化量和微電網(wǎng)供需功率的瞬時(shí)偏差與平均偏差之間的差值最小化作為目標(biāo)函數(shù)，以所述第一、第二儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量和充放電功率作為優(yōu)化變量，得到第一、第二儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量的單變量?jī)?yōu)化模型；

采用優(yōu)化算法在預(yù)設(shè)的約束條件下計(jì)算所述單變量?jī)?yōu)化模型的最優(yōu)解，分別得到第一、第二儲(chǔ)能裝置在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的儲(chǔ)能容量；所述約束條件為第一、第二儲(chǔ)能裝置的儲(chǔ)能容量的上限閾值和下限閾值；

控制第一、第二儲(chǔ)能裝置根據(jù)各自在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的儲(chǔ)能容量為微電網(wǎng)中的負(fù)載供電。

2.如權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述單變量?jī)?yōu)化模型為各目標(biāo)函數(shù)的加權(quán)和。

3.如權(quán)利要求1或2所述的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述復(fù)合儲(chǔ)能裝置成本對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)具體為：

式中：f₁代表復(fù)合儲(chǔ)能裝置的成本；n代表復(fù)合儲(chǔ)能裝置的個(gè)數(shù)；W_1n和W_2n分別是微電網(wǎng)中需要配置的第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ)能裝置的容量；η_1n和η_2n分別為第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ)能裝置能量變換的效率；c_e1為第一儲(chǔ)能裝置單位容量?jī)r(jià)格；c_e2為第二儲(chǔ)能裝置的單位容量?jī)r(jià)格；c_m1和c_m2為儲(chǔ)能的維護(hù)成本；P_1n和P_2n為第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ)能裝置的功率，此功率為累積功率，是儲(chǔ)能裝置長(zhǎng)期交換功率的算術(shù)和。

4.如權(quán)利要求1或2所述的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述復(fù)合儲(chǔ)能補(bǔ)償后微電網(wǎng)中的電源功率變化量對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)具體為：

式中：f₂代表設(shè)定時(shí)間段[t₁₁,t₁₂]內(nèi)任意時(shí)刻復(fù)合儲(chǔ)能補(bǔ)償后微電網(wǎng)中的電源功率變化量之和；i表示設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的各時(shí)刻序號(hào)；P_1,i和P_2,i分別為第一儲(chǔ)能裝置和第二儲(chǔ)能裝置在i時(shí)段的充放電功率；P_g,i為未經(jīng)復(fù)合儲(chǔ)能補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)中電源的實(shí)際發(fā)電功率；P_G,i為經(jīng)復(fù)合儲(chǔ)能補(bǔ)償后的系統(tǒng)中電源的實(shí)際發(fā)電功率。

5.如權(quán)利要求1或2所述的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，所述微電網(wǎng)供需功率的瞬時(shí)偏差與平均偏差之間的差值對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)具體為：

式中：f₃代表設(shè)定時(shí)間段[t₁₁,t₁₂]內(nèi)的任意時(shí)刻微電網(wǎng)供需功率的瞬時(shí)偏差與平均偏差之間的差值之和；P_L,i為負(fù)荷功率；P_avg為經(jīng)過(guò)儲(chǔ)能補(bǔ)償后的供需差異平均值。

6.如權(quán)利要求1所述的微電網(wǎng)供電方法，其特征在于，當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)能裝置的出力優(yōu)先級(jí)高于第二儲(chǔ)能裝置時(shí)，依次計(jì)算第一、第二儲(chǔ)能裝置在各時(shí)刻的充放電功率的過(guò)程具體為：

根據(jù)微電網(wǎng)在設(shè)定時(shí)間段內(nèi)各時(shí)刻的發(fā)電功率和負(fù)荷功率計(jì)算系統(tǒng)缺額功率；

獲取第一儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)，當(dāng)所述荷電狀態(tài)滿足預(yù)置的第一約束范圍時(shí)，根據(jù)該荷電狀態(tài)計(jì)算第一儲(chǔ)能裝置的充放電功率；

當(dāng)所述充放電功率滿足預(yù)置的第二約束范圍時(shí)，將該充放電功率設(shè)置為第一儲(chǔ)能裝置的充放電功率；

當(dāng)?shù)谝粌?chǔ)能裝置的充放電功率小于所述系統(tǒng)缺額功率時(shí)，獲取第二儲(chǔ)能裝置的荷電狀態(tài)，當(dāng)所述荷電狀態(tài)滿足預(yù)置的第三約束范圍時(shí)，根據(jù)該荷電狀態(tài)計(jì)算第二儲(chǔ)能裝置的充放電功率；

當(dāng)所述充放電功率滿足預(yù)置的第四約束范圍時(shí)，將該充放電功率設(shè)置為第二儲(chǔ)能裝置的充放電功率。