[發明專利]計及光伏的微電網短期負荷預測及控制方法

在審

• 申請號: 202011441602.2
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112418950A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 馬國軍;劉清源;張國清;張寧;張人尹
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 徐澍

本發明計及光伏的微電網短期負荷預測及控制方法，通過建立發電訓練數據集、負荷訓練數據集，來獲取發電神經網絡、負荷神經網絡；運用發電神經網絡、負荷神經網絡對成本優化目標中的各個成本進行構建，最后通過人工蜂群、粒子優化算法獲取在成本優化目標的前提下最優的微電網的控制參數，根據這些控制參數對微電網進行控制。本發明對微電網的運行策略進行了優化控制，降低微電網的運營總成本，提高環保性，能夠在保護環境的同時顯著提高微電網的經濟效益。

技術領域

本發明屬于智能電網技術領域，具體涉及計及光伏的微電網短期負荷預測及控制方法。

背景技術

隨著全球不可再生能源的日益消耗以及社會對電能需求的不斷增長，提高能源的利用率并發展可再生能源成為了智能電網發展的重要方向。微電網因具有對太陽能等可再生能源的充分利用，對分布式電源的靈活配置，對就近負荷的可靠供給，并、離網切換靈活等優點，使得微電網成為了大電網必不可少的補充并廣泛應用于偏遠山區、海島、企業等地區。

光伏發電作為微電網的一種重要發電單元，以其清潔、高效、可持續的特點被廣泛應用，但光伏發電嚴重依賴太陽輻射強度、溫度、濕度等氣象條件，發電功率無法人為控制，使得其發電特性具有明顯的間歇性、波動性及隨機性的特點。

微電網系統中的用電負荷同樣具有較大的波動性，且相較于大電網的負荷基數大、用電負荷規律性明顯的特點，微電網中的負荷基數較小，更易受到人們生產生活、工作班制及氣象條件等因素的影響而產生更大的波動性。

微電網光伏發電功率的間歇性與隨機性和用電負荷的波動性會對微電網系統的穩定運行造成較大影響，使得微電網中發電端與用電端之間的能量交換變得異常復雜。為了保障微電網的安全穩定運行，經濟合理的安排微電網發電單元的發電計劃、啟停計劃、檢修計劃，減少不必要的蓄電池儲備容量，保障用戶的正常生產生活，有效地降低發電成本并提高經濟效益，需要對微電網系統未來的發電功率及用電負荷作出精確可靠的短期預測。

對微電網進行光伏發電及用電負荷的短期預測不僅是微電網離網運行時的重要內容，在微電網并網運行時，為了保障微電網不對大電網產生較大影響并保障其并網時的電能質量，同樣需要對微電網進行光伏發電及負荷的短期預測。依據我國國家能源局發布的Q/GDW1617-2015號《光伏電站接入電力系統技術規定》的要求，對于并網運行的光伏電站需配置光伏發電功率預測系統，并提供未來0-72小時的短期光伏發電功率預測，同時，能源局發布的DL/T1711-2017號《電網短期和超短期負荷預測技術規范》也同樣規定了負荷短期預測的相關技術規范，要求對電網系統的負荷提供以次日為主，可延伸至多日的短期預測，并分別對預測結果的時間分辨率和預測精度做出了相關要求。

除了微電網及光伏的短期預測，負荷優化調度也應當是最先需要解決的問題。作為新型的電力系統網絡，微電網也不能例外。微電網能量平衡要求在既定的控制策略下，保證微電網中各電源元件的輸出功率滿足電網中負荷的需求，實現微電網的安全、穩定、經濟運行。相比傳統電網的優化與調度策略的研究，微電網的優化調度模型研究非常復雜。由于微電網提高了相應地區的熱負荷與電負荷，所以除了考慮到系統的電功率平衡時，還應該確保熱負荷的供需能夠達到平衡。同時，微電網中不同的分布式電源發電的形式各不相同，導致了他們的運行特性也不同。又因為分布式電源的電源容量小，導致了單獨負荷的變化也可能明顯的影響到微電網的功率平衡。此外，微電網的優化調度研究在計算發電的經濟成本的同時，應充分注意分布式電源并網后的環境影響。這些考慮因素使微電網的優化調度問題由單目標優化問題變化為一個多目標的優化問題。

因此微電網的優化調度應該以一個整體的形式，充分考慮微電網運行過程中的經濟影響和環保影響，為此我們提出計及光伏的微電網短期負荷預測及控制方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種計及光伏的微電網短期負荷預測及控制方法，解決現有技術中在安全性與穩定性的基礎上微電網發電、運行成本、電網效益過小的技術問題。