[发明专利]微电网运行能量管理优化方法

说明书

本发明提供一种微电网运行能量管理优化方法，其总体思路为：该方案包括日前经济优化调度和日内调度2个阶段。在日前调度阶段，推导出蓄电池运行成本函数，在不同放电深度下将蓄电池寿命损耗归算于相应具体运行成本；考虑峰谷平各时段电价，根据日前光伏与负荷预测，以包含锂电池和燃料电池的运行维护成本、可中断负荷的中断补偿、从大电网购售电等总运行成本为目标函数进行功率优化分配，解决混合整数非线性规划问题在日内调度阶段，根据功率波动、各时段电价以及分布式电源发电成本来调配分布式单元的运行，并且在调度过程中计入附加成本便于准确计算总运行成本。

技术领域

本发明涉及微电网运行控制领域，尤其涉及一种微电网运行能量管理优化方法。

背景技术

分布式电源并网发电已经成为电力市场主流，传统的电力系统通过大型发电厂和远距离超高压输电来向用户供电，但是新的微电网供电模式将分布式电源和储能系统以及用户需求进行有机整合。在智能电网的背景下，微电网可以根据用户的实时需求来协调控制分布式电源和储能系统，来达到微电网内功率的供需平衡，有效提高了微电网的稳定性和可再生能源的就地转换率。保证微电网稳定运行的重要途径就是能量管理，根据用户需求进行控制的调整与优化，通过微电网中各个节点的信息流在线调控系统，提供高质量电能。在微电网运行过程中，负荷的随机性和分布式电源功率输出的波动性，都是微电网控制和能量分配必须考虑到的因素，对控制方法的实时性提出了很高的要求。因此需要一个微电网控制和能量管理方法，该方法能够应对负荷和分布式电源的任意波动，在该方法中控制决策只需采集当下时刻的微电网中各部分的状态，即可实现对微电网的正确控制。随着智能电网和通信技术的发展，微电网的优化控制能在线获取各方面的交互信息，奠定了在线的执行基础。由此可以预见，在线优化将成为未来微电网能量管理的发展趋势之一。

本发明将着眼于解决上述微电网控制难题，提出一种微电网运行能量管理优化方法，使其能够在微电网并网和孤岛模式下的安全经济调度，并通过实时检测与同步调整来保证微电网的能量平衡与协调控制，提高了微电网的兼容性与鲁棒性，在不同负荷水平与微电网状态下均能实现能量平衡控制，为微电网的运行控制提供了一种新思路。

发明内容

本发明的目的在于提出一种微电网运行能量管理优化方法，优化微电网运行控制，保障微电网运行的经济性与安全性，使得微电网能够在并网和孤岛模式下稳定运行。

为了达成上述目的，本发明的技术方案是：

微电网运行能量管理优化方法，包括以下4个步骤：

(1)构建日前优化阶段目标函数。

(2)列出日前优化阶段微电网运行各部分的成本函数。

(3)确定日前优化阶段目标函数的约束条件。

(4)日内优化阶段。

本发明的微电网运行能量管理优化方法，所述步骤(1)日前经济优化调度目标函数的构造中，目标函数将包含燃料电池和蓄电池的运行与维护成本、蓄电池的损耗、分时段电价和可中断负荷的中断补偿均在考虑优化中。目标函数构造如下：

(1-1)将1天分为24小时，用t来表示时间段，每个小时段的分布式电源、蓄电池功率输出与吸收取固定值。

(1-2)令充放电量和购售电量为正数，考虑每小时的分布式电源和负荷的功率变化，将分布式电源的运行状态变化用0或1来表示，“0”表示切除，“1”表示运行。

(1-3)根据(1-1)和(1-2)设定，构建的目标函数为：

(1-4)对于(1-3)中的min F表示最小经济成本，C_t表示不同分布式单元的运行成本，具体包括以下内容：