CN104104099A - 一种微电网能量管理方法 - Google Patents

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郭晓斌
雷金勇
申展
黄焘
许爱东
周少雄
杨苹
毛宏举
章激扬
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South China University of Technology SCUT
CSG Electric Power Research Institute
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Comprehensive Energy of China Southern Power Grid Co Ltd
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South China University of Technology SCUT
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Comprehensive Energy of China Southern Power Grid Co Ltd
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    • Y02P80/14—District level solutions, i.e. local energy networks

Abstract

本发明公开了一种微电网能量管理方法，包括以下步骤：首先设置微电网的初始条件；然后根据微电网初始条件，对微电网运行成本设置目标函数；再然后根据微电网运行过程中储能电量的状况，将储能电量状态等量阶梯非线性离散化；最后基于系统安全稳定运行的前提下，根据储能电量状态，通过目标函数求得储能充放电量的最优配置方案，对微电网进行动态规划。本发明能够针对微电网在不同阶段的储能电量配置使微电网运行成本最低的储能充放电量方案，在系统安全稳定运行的前提下，实现储能的高效利用。

Description

一种微电网能量管理方法
技术领域
本发明涉及一种基于等量阶梯非线性离散化储能充放电量的微电网能量管理方法。 
背景技术
微电网能够将能够将可再生能源和清洁能源系统接入，实现需求管理以及现有能源的最大化利用，微电网将电子系统、储能系统及负荷相结合，通过相关控制装置的配合，向用户提供热能和电能，能适时有效支撑大电网，起到消峰填谷的作用。 
目前微电网储能充放电量的控制一般是按某个设定值进行充放电的，这种控制方案过于简单，并没考虑整个微电网运行的成本，无法充分发挥储能效益。因此，如何解决上述的问题，为亟待解决的问题。 
发明内容
本发明的目的旨在提供一种微电网能量管理方法，该方法能够根据微电网不同阶段的储能电量配置微电网运行成本最低的方案，充分发挥储能效益。 
    为实现上述的目的，本发明的一种微电网能量管理方法，其特征包括以下步骤： 
步骤一：设置微电网的各电源的出力特效及运行约束条件、负荷需求和能量平衡条件。
步骤二：建立以微电网运行成本最低为目标的目标函数；微电网运行成本包括微元的运行成本、微网与电网能量交换成本；微电网运行成本组成中，以不同比重确定不同微元发电优先级，以此实现其运行成本在不同阶段最低。 
步骤三：根据微电网运行过程中储能系统的电量，将储能系统电量状态等量阶梯非线性离散化；储能电量状态等量阶梯非线性离散化按以下步骤进行： 
首先设定某一特定值A将储能电量B区分为AB与（1-A）*B；
然后将上一阶段区分后的电量再进行等量阶梯非线性离散化为A*AB与（1-A）*AB ；
    最后重复进行非线性离散化直至剩余电量为最小充放电量。
    步骤四：对微电网进行动态规划，根据步骤二的目标函数针对不同阶段下的储能系统电量状态求得微电网运行成本最低的配置方案。 
本发明针对微电网运行不同阶段的储能电量状况配置最优储能充放电量方案，并使用该方案对微电网进行动态规划，有效提高对储能的利用效率，降低微电网的运行成本，具有良好的推广价值。 
附图说明
图1为本发明中微电网能量管理方法的方框图； 
图2为本发明中储能电量状态等量阶梯非线性离散化的方框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明通过以下步骤对微电网能量管理系统进行控制，步骤一：设置各微电源的出力特性及运行约束条件、负荷需求和能量平衡条件等； 步骤二： 设置微网运行成本的目标函数。此处所提的微网运行成本包括各微元的运行成本、微网与电网能量交换成本。步骤三：根据微网中储能电量状况，将储能电量状态等量阶梯非线性离散化；步骤四：基于系统安全稳定运行的前提下根据目标函数以求得储能充放电量的最优配置方案，在微网运行过程中根据最优配置方案对微电网进行动态规划。 
如图2所示，储能电量状态等量阶梯非线性离散化按以下步骤进行： 
（1）设定某一特定值A将储能电量B区分为AB与（1-A）*B；
（2）将上一阶段区分后的电量再进行等量阶梯非线性离散化为A*AB与（1-A）*AB ；
    （3）重复进行非线性离散化直至剩余电量为最小充放电量。

Claims (5)

1.一种微电网能量管理方法，其特征包括以下步骤：
步骤一：设置微电网电源的初始条件；
步骤二：建立以微电网运行成本最低为目标的目标函数；
步骤三：根据微电网运行过程中储能系统的电量，将储能系统电量状态等量阶梯非线性离散化；
步骤四：对微电网进行动态规划，根据步骤二的目标函数针对不同阶段的储能系统电量状态求得微电网运行成本最低的配置方案。
2.根据权利要求1所述的微电网能量管理方法，其特征在于：步骤一所述的初始条件为电源的出力特性及运行约束条件、负荷需求和能量平衡条件。
3.根据权利要求1所述的微电网能量控制方法，其特征在于：步骤二所述的微电网运行成本包括微元的运行成本、微网与电网能量交换成本。
4.根据权利要求3所述的微电网能量控制方法，其特征在于：微电网运行成本组成中，以不同比重确定不同微元发电优先级。
5.根据权利要求1所述的微电网能量控制方法，其特征在于：步骤三所述的储能电量状态等量阶梯非线性离散化按以下步骤进行：
（1）设定某一特定值A将储能电量B区分为AB与（1-A）*B；
（2）将上一阶段区分后的电量再进行等量阶梯非线性离散化为A*AB与（1-A）*AB ；
（3）重复进行非线性离散化直至剩余电量为最小充放电量。
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