[发明专利]一种实时电价下户用储能智能化管理方法

说明书

技术领域

本发明属于户用微电网领域，具体是一种实时电价下户用储能智能化管理方法。

背景技术

可再生能源的规模越来越大，储能，作为能量管理系统的核心单元与微网系统智能化的主要调节手段，被日益重视并得到世界各国的大力支持。然而，微网中储能系统的效率、寿命、经济安全运行等问题还有待解决。另外，随着户用光储系统的日益普及和电力交易市场的成熟，急需一种适应未来电力市场环境的智能化水平较高的储能管理系统以方便为大众所用，并帮助用户进行需求侧响应以节省电费，同时实现电力负荷需求的理想化。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种实时电价下户用储能智能化管理方法，解决现有的实时电价和可再生能源发电功率的强随机性，以及储能电池的充放电灵活性带来的能量调度复杂问题，以实时电价、储能电池荷电状态、负荷消耗功率和光伏输出功率的差值作为模糊控制器的输入参数，并考虑储能电池折旧费用及其安全性能，实现能量经济运行。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种实时电价下户用储能智能化管理方法，包括以下步骤：

步骤1：构建储能电池充放电约束函数；

步骤2：建立目标函数；

步骤3：制定模糊控制能量分派策略；

步骤4：计算出储能电池充放电功率。

进一步地，作为优选技术方案，所述步骤1的具体过程为：

步骤1-1：计算储能电池在t时刻的剩余容量：Q_r(t)＝Q_r(t-1)-△Q；其中，Q_r(t)为储能电池在t时刻的剩余容量，Q_r(t-1)为储能电池在t-1时刻的剩余容量，ΔQ储能电池的充/放电量；

步骤1-2：计算储能电池的荷电状态SOC，其大小为储能电池剩余容量与储能电池容量的比值，于是有其中，Q_r为储能电池剩余容量(Ah)，Q为储能电池容量(Ah)；

步骤1-3：计算储能电池在t-1时刻到t时刻这段时间内SOC的变化值，其中，ΔSOC(t)为储能电池在t-1时刻到t时刻这段时间内SOC的变化值，η为充放电效率，I_B为电池的充放电电流，设放电时I_B为正，充电时I_B为负；

步骤1-4：计算储能电池在t时刻的SOC值：SOC(t)＝SOC(t-1)-△SOC(t)；如果在一段时间内，电流是连续变化的，即在很短的时间Δt内电流是不变的，于是，t时刻储能电池的SOC值为：其中，储能电池的SOC值满足：SOC_min≤SOC(t)≤SOC_max；

步骤1-5：计算储能电池最大充放电速率：其中，P_{ch_max}为储能电池最大充电速率，P_{dis_max}为储能电池最大充电速率。

进一步地，作为优选技术方案，所述步骤1-4中，SOC_min,取值为0.5，SOC_max取值为0.96。

进一步地，作为优选技术方案，所述步骤2的具体过程为：

步骤2-1：建立储能电池充放电单位时间折旧费用计算式：γ＝|σP_B|；其中，γ为储能电池充放电单位时间折旧费用，P_B为储能电池充放电功率，σ为储能电池充放电系数，

步骤2-2：计算用户从电网购电而产生电费：其中，F_E为用户从电网购电而产生电费，P_G(t)为与公共电网交换的功率，当P_G(t)>0时，r(t)为t时刻买电价格；当P_G(t)<0时，r(t)为t时刻卖电价格；

步骤2-3：计算家庭电能运行总费用F＝F_E+F_B；其中，F_B为因电池折旧而增加的附加成本，

进一步地，作为优选技术方案，所述步骤3的具体过程为：

步骤3-1：建立输入、输出隶属度函数；

步骤3-2：模糊控制。

进一步地，作为优选技术方案，所述步骤3-1的具体过程为：