[发明专利]计及光伏的微电网短期负荷预测及控制方法

说明书

本发明计及光伏的微电网短期负荷预测及控制方法，通过建立发电训练数据集、负荷训练数据集，来获取发电神经网络、负荷神经网络；运用发电神经网络、负荷神经网络对成本优化目标中的各个成本进行构建，最后通过人工蜂群、粒子优化算法获取在成本优化目标的前提下最优的微电网的控制参数，根据这些控制参数对微电网进行控制。本发明对微电网的运行策略进行了优化控制，降低微电网的运营总成本，提高环保性，能够在保护环境的同时显著提高微电网的经济效益。

技术领域

本发明属于智能电网技术领域，具体涉及计及光伏的微电网短期负荷预测及控制方法。

背景技术

随着全球不可再生能源的日益消耗以及社会对电能需求的不断增长，提高能源的利用率并发展可再生能源成为了智能电网发展的重要方向。微电网因具有对太阳能等可再生能源的充分利用，对分布式电源的灵活配置，对就近负荷的可靠供给，并、离网切换灵活等优点，使得微电网成为了大电网必不可少的补充并广泛应用于偏远山区、海岛、企业等地区。

光伏发电作为微电网的一种重要发电单元，以其清洁、高效、可持续的特点被广泛应用，但光伏发电严重依赖太阳辐射强度、温度、湿度等气象条件，发电功率无法人为控制，使得其发电特性具有明显的间歇性、波动性及随机性的特点。

微电网系统中的用电负荷同样具有较大的波动性，且相较于大电网的负荷基数大、用电负荷规律性明显的特点，微电网中的负荷基数较小，更易受到人们生产生活、工作班制及气象条件等因素的影响而产生更大的波动性。

微电网光伏发电功率的间歇性与随机性和用电负荷的波动性会对微电网系统的稳定运行造成较大影响，使得微电网中发电端与用电端之间的能量交换变得异常复杂。为了保障微电网的安全稳定运行，经济合理的安排微电网发电单元的发电计划、启停计划、检修计划，减少不必要的蓄电池储备容量，保障用户的正常生产生活，有效地降低发电成本并提高经济效益，需要对微电网系统未来的发电功率及用电负荷作出精确可靠的短期预测。

对微电网进行光伏发电及用电负荷的短期预测不仅是微电网离网运行时的重要内容，在微电网并网运行时，为了保障微电网不对大电网产生较大影响并保障其并网时的电能质量，同样需要对微电网进行光伏发电及负荷的短期预测。依据我国国家能源局发布的Q/GDW1617-2015号《光伏电站接入电力系统技术规定》的要求，对于并网运行的光伏电站需配置光伏发电功率预测系统，并提供未来0-72小时的短期光伏发电功率预测，同时，能源局发布的DL/T1711-2017号《电网短期和超短期负荷预测技术规范》也同样规定了负荷短期预测的相关技术规范，要求对电网系统的负荷提供以次日为主，可延伸至多日的短期预测，并分别对预测结果的时间分辨率和预测精度做出了相关要求。

除了微电网及光伏的短期预测，负荷优化调度也应当是最先需要解决的问题。作为新型的电力系统网络，微电网也不能例外。微电网能量平衡要求在既定的控制策略下，保证微电网中各电源元件的输出功率满足电网中负荷的需求，实现微电网的安全、稳定、经济运行。相比传统电网的优化与调度策略的研究，微电网的优化调度模型研究非常复杂。由于微电网提高了相应地区的热负荷与电负荷，所以除了考虑到系统的电功率平衡时，还应该确保热负荷的供需能够达到平衡。同时，微电网中不同的分布式电源发电的形式各不相同，导致了他们的运行特性也不同。又因为分布式电源的电源容量小，导致了单独负荷的变化也可能明显的影响到微电网的功率平衡。此外，微电网的优化调度研究在计算发电的经济成本的同时，应充分注意分布式电源并网后的环境影响。这些考虑因素使微电网的优化调度问题由单目标优化问题变化为一个多目标的优化问题。

因此微电网的优化调度应该以一个整体的形式，充分考虑微电网运行过程中的经济影响和环保影响，为此我们提出计及光伏的微电网短期负荷预测及控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及光伏的微电网短期负荷预测及控制方法，解决现有技术中在安全性与稳定性的基础上微电网发电、运行成本、电网效益过小的技术问题。