[發(fā)明專利]考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112583017B
• 公開（公告）日: 2023-08-11
• 發(fā)明（設計）人: 田剛領;阮鵬;張柳麗;張興;趙亞一;牛哲薈;劉釗
• 申請（專利權）人: 平高集團有限公司;平高集團儲能科技有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟技術研究院
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/46;H02J3/32;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明提供了一種考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法及系統(tǒng)，屬于微電網(wǎng)能量分配領域。該方法包括：預測風電場的輸出功率，預測光伏發(fā)電單元的輸出功率，預測負荷需求的功率，在儲能電池系統(tǒng)的動態(tài)運行約束方程下求解微電網(wǎng)能量分配優(yōu)化目標函數(shù)，結(jié)合優(yōu)化目標函數(shù)的求解結(jié)果和預測得到的風電場的輸出功率、光伏發(fā)電單元的輸出功率以及負荷需求的功率對微電網(wǎng)進行能量分配。本發(fā)明充分考慮了儲能電池系統(tǒng)的動態(tài)特性，能夠保證儲能電池安全、合理、可靠運行，保證微電網(wǎng)安全可靠運行。

技術領域

本發(fā)明涉及一種考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法及系統(tǒng)，屬于微電網(wǎng)能量分配技術領域。

背景技術

微電網(wǎng)的能量分配策略是保證微電網(wǎng)內(nèi)部能源協(xié)調(diào)優(yōu)化運行與負荷可靠供電的基礎。合理地調(diào)度微電網(wǎng)內(nèi)部分布式電源、分布式儲能電池系統(tǒng)以及負荷用能需求，不僅可以保證微電網(wǎng)的可靠運行，同時也可以提升微電網(wǎng)運行效益，保證新能源的可靠并網(wǎng)，降低可再生能源的資源浪費。

儲能電池作為一種復雜的化學介質(zhì)，運行過程中其內(nèi)部效率、最大吸收功率等參數(shù)在動態(tài)變化，存在動態(tài)特性。儲能電池的動態(tài)特性是制約儲能電池運行的重要約束，當前的交直流混合微電網(wǎng)能量分配方案并未考慮儲能電池的動態(tài)特性，無法保證儲能電池的安全、合理、可靠運行，存在很大的局限性，對微電網(wǎng)的控制也會存在很大的偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法及系統(tǒng)，用以解決目前的交直流混合微電網(wǎng)能量分配方法未考慮儲能電池的動態(tài)特性，無法保證儲能電池的安全、合理、可靠運行，進而無法保證交直流混合微電網(wǎng)安全可靠運行的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法，該方法包括以下步驟：

(1)獲取歷史負荷數(shù)據(jù)，并實時獲取氣象數(shù)據(jù)，根據(jù)氣象數(shù)據(jù)預測得到風速、光照強度和溫度；

(2)結(jié)合風速與風電場輸出功率之間的經(jīng)驗公式以及所述風速，預測得到風電場的輸出功率；

(3)結(jié)合光伏發(fā)電單元的UI輸出特性曲線以及所述光照強度和溫度，預測得到光伏發(fā)電單元的輸出功率；

(4)結(jié)合歷史負荷數(shù)據(jù)預測得到負荷需求的功率；

(5)在儲能電池系統(tǒng)的動態(tài)運行約束方程下求解微電網(wǎng)能量分配優(yōu)化目標函數(shù)，結(jié)合所述優(yōu)化目標函數(shù)的求解結(jié)果和預測得到的風電場的輸出功率、光伏發(fā)電單元的輸出功率以及負荷需求的功率對微電網(wǎng)進行能量分配；

其中，所述微電網(wǎng)能量分配優(yōu)化目標函數(shù)根據(jù)微電網(wǎng)的環(huán)境效益C_EB、售電效益C_SE、間接效益C_ID、運行維護成本C_OM、購電成本C_PE、更換成本C_RP和棄風光損失C_AB建立；所述環(huán)境效益是指微電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電時產(chǎn)生的污染物排放收費，所述售電效益是指微電網(wǎng)向上級電網(wǎng)售電時產(chǎn)生的效益，所述間接效益是指微電網(wǎng)中儲能電池系統(tǒng)給負荷供電時產(chǎn)生的效益，所述運行維護成本是指對微電網(wǎng)進行維護產(chǎn)生的成本，所述購電成本是指微電網(wǎng)向上級電網(wǎng)購電時產(chǎn)生的成本，所述更換成本是指對微電網(wǎng)中的儲能電池進行更換產(chǎn)生的成本，所述棄風光損失是指微電網(wǎng)中風光資源未被消納所帶來的資源浪費。

本發(fā)明還提供了一種考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配系統(tǒng)，該能量分配系統(tǒng)包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器在執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述的考慮儲能運行約束的混合微電網(wǎng)能量分配方法。

進一步地，在上述方法及系統(tǒng)中，所述優(yōu)化目標函數(shù)為：f＝C_EB+C_SE+C_ID-C_OM-C_PE-C_RP-C_AB，f表示優(yōu)化目標函數(shù)。