[发明专利]一种基于光伏预测的微电网优化调度系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于微电网调度领域，具体的说是一种基于光伏预测的微电网优化调度系统和方法。

背景技术

随着近年来政府对电动汽车产业的大力推进，电动汽车在逐渐普及。但目前电动汽车的能源补给主要以不可再生能源产生的电能为主，未能真正实现电动汽车电能的清洁替代。

光伏技术的不断发展，我国的光伏规模不断扩大，光伏发电系统应用也更加广泛，包含光伏单元的电动汽车充电站也逐渐兴起。光伏作为一种新型清洁能源，能有效降低人类社会对化石能源的依赖，并在一定程度替代传统能源满足电动汽车的充电需求，但是由于光伏发电具有随机性和复杂的不确定性，光伏消纳仍处于较低的水平。

现有的电动汽车接入微电网的优化调度方法往往没有对调度日内各个时刻光伏单元发电功率进行预测，无法了解调度日内光伏单元的发电特性。而光伏发电具有较大的随机性与复杂的不确定性，会给实际电动汽车充电调度带来各种问题。因此需要更加全面的了解光伏单元发电特性，最大化的提高微电网中光伏利用率，降低充电站的运行成本。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于光伏预测的微电网优化调度系统和方法，以期能准确了解调度日内光伏发电特性从而能提高光伏发电的利用率，降低充电站微电网的运营成本。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于光伏预测的微电网优化调度系统的特点是应用于由光伏单元、微型燃气轮机组、充电桩和大电网所构成的微电网中，所述微电网用于为电动汽车充电，所述系统包括：数据处理单元、配电网状态监控单元、车辆信息模块、调度管理单元；

所述数据处理单元包括：数据存储模块、光伏出力预测模块；

所述数据存储模块包括：历史光伏数据存储模块、历史气象数据存储模块，调度日气象数据存储模块；

所述历史光伏数据存储模块采集光伏单元的历史发电功率数据并传递给所述光伏出力预测模块；

历史气象数据存储模块采集光伏单元所在地区的历史气象数据并传递给所述光伏出力预测模块；

所述光伏出力预测模块使用所述历史光伏数据信息和历史气象数据训练预测模型；

所述调度日气象数据存储模块采集光伏单元所在地区调度日气象预报数据，并传递给光伏出力预测模块；

所述光伏出力预测模块根据调度日气象数据存储模块输入的调度日气象预报数据，计算得到光伏单元调度日发电功率，并传递给所述调度管理单元；

所述车辆信息模块包括车辆信息录入模块、充电需求计算模块；

所述车辆信息录入模块获取电动汽车的电池荷电状态信息并传递给所述充电需求计算模块；

所述充电需求计算模块获取电动汽车接入微电网及离开微电网时间，并根据所述电池荷电状态信息，计算电动汽车充电需求后传递给所述调度管理单元；

所述调度管理单元以光伏利用率最大以及微电网的总运行成本最小为目标，建立微电网优化调度模型，并根据所述光伏单元调度日发电功率、电动汽车充电需求对所述微电网优化调度模型进行求解，得到电动汽车充电功率、微型燃气轮机组出力以及大电网向微电网售电功率，从而实现微电网的优化调度；

所述配电网状态监控单元用于监控光伏单元、充电桩以及大电网的运行状态，并在所述光伏单元、充电桩或大电网发生故障时进行报警。

本发明一种基于光伏预测的微电网优化调度方法的特点是应用于由光伏单元PV、微型燃气轮机组MT、充电桩和大电网所构成的微电网中，并按如下步骤进行：

步骤一，确定以电动汽车、光伏单元PV、微型燃气轮机组MT作为参与微电网优化调度单元；

步骤二，预测所述光伏单元PV在调度日内t时刻的发电功率值

步骤三，建立基于光伏利用率最大以及微电网的总运行成本最小为目标的微电网优化调度目标函数，并确定约束条件，从而构建微电网优化调度模型；

步骤四，获取电动汽车充电需求数据，包括：分时电价下的电动汽车接入微电网的开始时间、离开时间、第k辆电动汽车所需充电量；

步骤五，采用遗传算法求解所述微电网优化调度模型，得出在调度日内t时刻的电动汽车充电功率、微型燃气轮机组MT输出功率、大电网向微电网售电功率。

本发明所述的基于光伏预测微电网调度方法的特点也在于，

所述步骤二按如下步骤进行：

步骤1、数据采集：

获取所述光伏单元PV的历史发电功率数据、所述历史发电功率数据对应时刻的光伏单元PV所在地区历史气象数据，所述历史气象数据包括：日类型、太阳辐射强度、温度、空气质量；