[发明专利]多模态可定制绿色能量集线器及其方法

权利要求书

1.一种多模态可定制绿色能量集线器，其特征在于，包括数据采集模块和输出控制模块，以及区间型预测模块和能量管理优化模块，通过能量管理优化模型进行能量优化分配； 

所述数据采集模块将采集的数据输入所述区间型预测模块，所述区间型预测模块输出预测数据且再将该数据输入能量管理优化模块，最后经输出控制模块输出控制指令。 

2.根据权利要求1所述的多模态可定制绿色能量集线器，其特征在于，所述能量管理优化模型为： 

1）目标函数，以发电成本最小作为目标函数，使微电网自身利润最大化，表达式为： 

其中，T为调度周期的时间段，C_F为燃料成本，C_OM为运行维护费用，C_BUY是从大电网购入的费用，C_SEL是出售给大电网所获得的利润， 

a)燃料成本为C_F， 

其中i表示发电单元种类，n为t时刻发电单元数目，是发电单元i在t时刻的发电量，是t时刻发电单元i所用燃料量，C_i是发电单元i所用燃料的价格； 

b)运行维护费用C_OM， 

其中C_{MT_om}、C_{PV_om}、C_{WT_om}、C_{BT_om}、C_{FC_om}分别为微型燃气轮机、光伏电池、风力发电机、蓄电池及燃料电池的单位运行维护费用；为微型燃气轮机和燃料电池t时刻的发电量；为蓄电池t时刻的功率，表示放电功率，表示充电功率；为光伏电池和风力发电机t时刻的发电量，通过区间型模糊预测分别得到其区间模糊集合，其中分别为光伏发电量预测区间的上下界，分别为风力发电量预测区间的上下界； 

c)C_BUY是从大电网购入的费用，C_SEL是出售给大电网所获得的利润，具体为 

其中是t时段从大电网购入电能的价格，是t时段出售电能给大电网的价格,表示t时段微电网与大电网间的功率交换，表示向大电网售电， 表示从大电网买电； 

2）约束条件，包括功率平衡约束、微电网与大电网最大交互容量约束、微型燃气轮机和燃料电池的输出功率上、下限约束以及蓄电池充放电功率上、下限约束； 

a)功率平衡约束：

其中均如上述所述，分别表示t时刻蓄电池的充、放电功率；为蓄电池的充、放电效率；为微电网负荷预测区间值分别为负荷预测区间的上下限； 

b)微电网与大电网最大交互容量约束，即联络线的物理传输容量限值： 

其中，表示微电网与大电网交互容量下限；：微电网与大电网交互容量上限； 

c)微型燃气轮机和燃料电池的输出功率上、下限约束： 

其中表示燃料电池、微型燃气轮机的最小出力，表示燃料电池、微型燃气轮机的最大出力； 

d)蓄电池充放电功率上、下限约束： 

SOC_min≤SOC^t≤SOC_max

其中为蓄电池t时刻充、放电功率；为蓄电池最小充、放电功率；为蓄电池最大充、放电功率；SOC^t为蓄电池t时刻的存储容量，SOC_min为蓄电池存储容量最小值，SOC_max为蓄电池存储容量最大值。 

3.根据权利要求1所述的多模态可定制绿色能量集线器，其特征在于，区间型预测模块包括风/光发电量预测模块和负荷预测模块；风/光发电量预测模块输出风/光发电量预测模糊区间集合；负荷预测模块输出负荷预测模糊区间集合。 

4.根据权利要求3所述的多模态可定制绿色能量集线器，其特征在于，风/光发电量预测模块和负荷预测模块包括模糊器、规则库、推理机、降型器和解模糊器。 

5.实现如权利要求1所述的多模态可定制绿色能量集线器的方法，其特征在于，包括如下步骤： 

1）数据采集模块采集风力、光照等环境信息及历史负荷相关信息； 

2）分别建立风/光发电量预测及负荷预测的区间型模糊逻辑模型，输出风、光发电量预测的模糊区间集合和负荷预测的模糊区间集合； 

3）将2）所得各预测量的模糊区间集合输入能量管理优化模型中，定制能量交换功率P_ex，进行优化计算，得到可控微电源及蓄电池的发电计划区间集合，其上下界即为可控微电源和蓄电池备用容量，其中心值即为确定型发电计划； 

4）判断3）所得的发电计划是否合理，若不合理则返回3）重新设置能量交换功率P_ex，重新计算；若合理则其通过输出控制模块输出控制指令。