[发明专利]含地源热泵的微电网能量管理方法

说明书

技术领域

    本发明属于可再生能源发电和微电网应用技术领域，涉及一种微电网能量管理控制方法，尤其涉及含地源热泵的微电网多时间尺度能量管理方法。

背景技术

随着化石燃料的消耗殆尽以及环境污染的日益加剧，分布式发电得到了越来越广泛的应用。微电网将分布式发电、储能、负荷通过控制手段有效整合，为分布式发电技术的利用提供了灵活、高效的平台，近年来得到了普遍关注。

微电网的能量管理系统是实现微电网稳定运行的基础。微电网能量管理系统通过采集微电网的实时运行数据，按照制定的运行控制策略给微电网各组成部分下达控制指令，从而保证微电网的安全稳定运行，实现分布式发电、储能、负荷的协调运行以及微电网与配电网的协调运行。

含地源热泵的微电网，由于其负荷的复杂特殊性，所以其能量管理方法也必须进行特殊设计。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统，其在启动时电流会达到额定电流的4～7倍，会对电网产生一定的影响，尤其是在微电网离网运行时。如果不在启动时地源热泵进行管控，则会造成微电网功率震荡，使电网失去稳定，不但不能成功启动动力负荷，还有可能导致微电网崩溃。

为了保证含地源热泵的微电网稳定运行，降低其对配电网带来的不利影响，且保证其能够在离网时启动成功，须设计针对含地源热泵的微电网能量管理方法。

申请号为201110191474.5的中国专利“独立运行模式下的微电网多时间尺度能量优化调度方法”给出了一种独立运行模式下的微电网多时间尺度能量优化调度方法，将微电网的经济运行分为日前计划和实时调度两个阶段，在日前计划阶段，将一个调度周期分为24个时段，基于日前预测数据，建立日前机组启停优化计算模型；在实时调度阶段，将遵循日前计划的开停机结果，基于实时超短期预测数据，并实时监测储能单元的能量状态，根据净负荷大小及储能单元所处的不同能量状态区间采取不同的能量优化，以确定各可控型微电源的有功功率调度指令，卸荷功率指令以及切负荷指令。但是该专利提出的控制方法仅限于微电网独立运行情况，并不包括微电网并网运行；而且，该专利中的微电网负荷是常规负荷，并不是本文所述的含地源热泵类的旋转负荷，不存在微电网离网启动时的电流冲击情况，故其控制方式也较为简单。

发明内容

本发明的目的是提供一种含地源热泵的微电网能量管理方法，使得微电网能够在地源热泵启动时和正常工作时都保持系统稳定运行。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案，它包括以下步骤：

1）采集微电网气象信息数据和负荷信息数据，综合微电网运行的历史太阳能/风能/负荷进行未来一天的预测，得到未来一天内微电网的太阳能/风能/负荷预测数据；

2）考虑微电网中各个设备元件的出力限制以及运行状态，基于步骤1）中未来一天内微电网的太阳能/风能/负荷预测数据制定第二天24小时的微电网内分布式电源、储能以及负荷的能量管理计划，并且提前一天下发给微电网能量管理系统；

3）微电网执行前一天制定的能量管理计划，并实时监测系统运行情况以及储能状态，确定是否满足前一天制定的能量管理计划，如满足，则继续执行；若不满足，则根据实际运行状况进行修正；

4）根据步骤3）得到含地源热泵的微电网的控制指令，发布给微电网中可调节分布式电源、储能装置以及负荷控制器，使得微电网在下一时段按照制定的能量管理计划稳定运行。

本发明所达到的有益效果：

本发明的方法将微电网的能量管理分为两个部分：日前控制计划和实时修正控制，长时间尺度的日前控制计划能够降低地源热泵启动对微电网的冲击，保证系统的安全稳定运行；实时修正控制考虑了含地源热泵的微电网实时运行情况，兼顾了微电网运行的安全性与稳定性。

附图说明

图1是本发明含地源热泵的微电网能量管理控制方法流程框图；

图2 为本发明微电网系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

根据控制类型，本发明将微电网内的电源分为三类：可调节分布式电源、不可调节分布式电源和储能。其中可调节分布式电源包括燃气轮机、可线性调节输出功率的光伏发电等；不可调节分布式电源包括如风力发电等。

如图1所示，本发明的含地源热泵的微电网的多时间尺度能量管理方法实施步骤如下：