[发明专利]一种混合微电网精细化调度方法

说明书

本发明公开了一种混合微电网精细化调度方法，包括：确定混合微电网所包含的单元，建立拓扑结构；定义混合微电网中储能单元的充放电状态切换逻辑并计算出充放电功率的大小；计算逆变器开关过程中所产生的功率损耗；计算电池充电过程和电解槽制氢过程中的能量循环成本；根据循环成本确定充电过程的优化调度策略；计算放电过程中供能单元消耗的成本；根据消耗成本确定电供能的优化调度策略本发明的方法可以精确的计算混合微电网的储能电池和制氢过程等要素的成本，还可以对各个储能单元的充放电进行最优的分配，不会造成不必要的经济损失，甚至影响储能设备使用寿命；同时还有效提高了交流直流电之间的变化效率，间接的减小了经济成本。

技术领域

本发明涉及微电网领域，尤其是一种混合微电网精细化调度方法。

背景技术

混合微电网是指由分布式电源、储能装置、能量变换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统；当前的混合型交直流微电网包含多种新能源发电单元及多形式储能，由于新能源发电存在不确定性，为减少弃风弃光现象，在微电网中加入储能电池和制氢站用以在新能源发电高峰时间段存储电能，或在发电量不足时为电网提供电能。而不同形式的储能单元在充电或放电过程中所消耗的与多种因素相关，这就需要制定合理的电能分配策略以实现最优的经济效率。

目前的调度分配方案存在以下不足：(1)对于储能电池和制氢过程等要素的成本计算不够精确，对储能单元充放电过程中的电能分配不合理，可能导致不必要的经济损失，甚至影响储能设备使用寿命。(2)混合微电网多为交直流混合系统，其中的环节和因素对于变换效率的影响将直接决定过剩电能或缺额电能的大小，间接影响经济成本的计算，现有方案没有将此类影响因子引入调度分配算法中。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种混合微电网精细化调度方法；本发明解决了混合微电网成本计算不精确的问题；解决了对充放电过程分配不合理的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种混合微电网精细化调度方法，包括：确定混合微电网所包含的单元，建立拓扑结构；定义混合微电网中储能单元的充放电状态切换逻辑并计算出充放电功率的大小；计算逆变器开关过程中所产生的功率损耗；计算电池充电过程和电解槽制氢过程中的能量循环成本；根据循环成本确定充电过程的优化调度策略；计算放电过程中供能单元消耗的成本；根据消耗成本确定电供能的优化调度策略。

进一步的，所述拓补结构包括：光伏单元、风力单元、水力发电单元、交流发电机、电解槽、储氢池、储能电池、充电管理模块、逆变器、交流系统和交直流负载。

进一步的，所述充放电状态切换逻辑为：首先需比较直流侧发电量P_re-DC与直流负载P_load-DC的大小，若P_re-DC不足则判断交流侧P_re-AC与交流侧负载P_load-AC的大小，若P_re-AC仍不足则需由储能单元放电以补充电能的缺额；若P_re-AC过剩，则判断交流侧的可再生能源电量是否能满足直流侧的需求，若满足且仍有剩余则为电池充电，反之则放电；当P_re-DC过剩且P_re-AC足以满足交流负载需求时向储能单元充电；若P_re-AC不足，则判断直流侧剩余电能是否能满足交流负载缺额，若仍不能则需要储能放电作为补充，若能满足则充电。

进一步的，所述计算逆变器开关功率损耗包括计算开关的开断损耗和通态损耗；开断损耗计算公式为：通态损耗计算公式为：其中，V_ds为开关管漏源极两端电压，I_d为流过开关管的电流，f_sw为开关频率，T₀为一个基波周期。