CN109950919A - 一种微电网能量管理方法 - Google Patents

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刘亚杰
张涛
雷洪涛
黄生俊
王锐
朱骏杰
宋元明
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

本发明公开了一种微电网能量管理方法，包括以下步骤；步骤一、建立电网的优化模型，包括光伏、风机、微燃机、储能系统和负荷；步骤二、建立以储能系统为基础的可控供电成本最小为目标的函数；步骤三、预测负荷和放电功率的数据；步骤四、储存系统的充放电功率计算；步骤五、优化储能系统的充放电控制。本发明通过储能系统的充放电功率，综合协调光伏、风电、微燃机和用户负荷的需要，解决可能源出力和负荷需求分布不对等问题，实现了高效使用；通过减小预测误差对储能系统充放电控制的干扰、提高能量管理的灵活性，充分利用各类能源基础上有效起到了消减负荷峰值的作用，减小冲击负荷对电网的影响，实现了能源的经济、优化利用。

Description

一种微电网能量管理方法
技术领域
本发明涉及电网技术领域，具体为一种微电网能量管理方法。
背景技术
微电网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；
随着社会发展对能源需求的日益增加且环境污染问题日益严重，发电和微电网技术得到越来越多的关注，实现微电网能量管理和协调控制对充分利用分布式电源，提高微电网运行经济性，改善微电网孤岛运行时电压和频率指标，保证供电可靠性和电能质量等均具有重要的理论和实用价值；
如何提升各类可再生能源高效并网发电是应对全球环境恶化、能源短缺的有些方法、单各类能源的出力特性不同，如何有效的分配使用各类能源是目前微电网需要解决的主要问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微电网能量管理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微电网能量管理方法，包括以下步骤；
步骤一、建立电网的优化模型，包括光伏、风机、微燃机、储能系统和负荷；
步骤二、建立以储能系统为基础的可控供电成本最小为目标的函数；
步骤三、预测负荷和放电功率的数据；
S1、根据目标函数预测当天需要的负荷；
S2、根据RES预测出力计算储能系统当天需要的充放电功率；
步骤四、储存系统的充放电功率计算；
S1、在当天的实际运作中以储能系统为基础预测出的充放电功率为参考；
S2、根据实际需要的负荷需求、采用RES实测出力计算实际充放电功率；
S3、根据实时测得的充放电功率数据，加以修正得到实际的充放电功率；
步骤五、优化储能系统的充放电控制；
S1、当储能系统内电能不足进行充电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电；
S2、当储能系统内电能充足进行放电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电；
S3、当储能系统内电能充足时，且电能处于高价时，储能系统处于放电模式。
优选的，步骤五中，充电功率小于储能系统内电池的额定功率，容量和电池SOC上限。
优选的，步骤一中，储能系统用于储存风、光的剩余能量用于消减高峰负荷。
优选的，步骤一中，储能系统SOC的放电限制在其最大、最小荷电量之间，避免对储能系统造成损害。
本发明提供一种微电网能量管理方法，其有益效果是：
1、本发明通过储能系统的充放电功率，综合协调光伏、风电、微燃机和用户负荷的需要，解决可能源出力和负荷需求分布不对等问题，实现了高效使用；
2、本发明通过减小预测误差对储能系统充放电控制的干扰、提高能量管理的灵活性，充分利用各类能源基础上有效起到了消减负荷峰值的作用，减小冲击负荷对电网的影响，实现了能源的经济、优化利用。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种技术方案：一种微电网能量管理方法，包括以下步骤；
步骤一、建立电网的优化模型，包括光伏、风机、微燃机、储能系统和负荷；
储能系统用于储存风、光的剩余能量用于消减高峰负荷；
储能系统SOC的放电限制在其最大、最小荷电量之间，避免对储能系统造成损害；
通过储能系统和微燃机协同进行能量的控制，主网供电成本包含低电价时主网向储能系统的充电成本；
步骤二、建立以储能系统为基础的可控供电成本最小为目标的函数；
步骤三、预测负荷和放电功率的数据；
S1、根据目标函数预测当天需要的负荷；
S2、根据RES预测出力计算储能系统当天需要的充放电功率；
在计算好每天的预充放电后，如果储能系统的SOC没有达到最小的极限值时，仍然有剩余可用的储能；
步骤四、储存系统的充放电功率计算；
S1、在当天的实际运作中以储能系统为基础预测出的充放电功率为参考；
S2、根据实际需要的负荷需求、采用RES实测出力计算实际充放电功率；
S3、根据实时测得的充放电功率数据，加以修正得到实际的充放电功率；
步骤五、优化储能系统的充放电控制；
S1、当储能系统内电能不足进行充电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电，充电功率小于储能系统内电池的额定功率，容量和电池SOC上限；
S2、当储能系统内电能充足进行放电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电，充电功率小于储能系统内电池的额定功率，容量和电池SOC上限；
S3、当储能系统内电能充足时，且电能处于高价时，储能系统处于放电模式；
在计算实际充放电功率时，根据实际需要的负荷需求来控制微燃机的实际出力，将实际的出力数据纳入储能系统实际释放的功率中实现微燃机的经济运行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种微电网能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一、建立电网的优化模型，包括光伏、风机、微燃机、储能系统和负荷；
步骤二、建立以储能系统为基础的可控供电成本最小为目标的函数；
步骤三、预测负荷和放电功率的数据；
S1、根据目标函数预测当天需要的负荷；
S2、根据RES预测出力计算储能系统当天需要的充放电功率；
步骤四、储存系统的充放电功率计算；
S1、在当天的实际运作中以储能系统为基础预测出的充放电功率为参考；
S2、根据实际需要的负荷需求、采用RES实测出力计算实际充放电功率；
S3、根据实时测得的充放电功率数据，加以修正得到实际的充放电功率；
步骤五、优化储能系统的充放电控制；
S1、当储能系统内电能不足进行充电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电；
S2、当储能系统内电能充足进行放电时，且电能处于低价时，主网向储能系统内强制加大充电；
S3、当储能系统内电能充足时，且电能处于高价时，储能系统处于放电模式。
2.根据权利要求1所述的一种微电网能量管理方法，其特征在于：步骤五中，充电功率小于储能系统内电池的额定功率，容量和电池SOC上限。
3.根据权利要求1所述的一种微电网能量管理方法，其特征在于：步骤一中，储能系统用于储存风、光的剩余能量用于消减高峰负荷。
4.根据权利要求1所述的一种微电网能量管理方法，其特征在于：步骤一中，储能系统SOC的放电限制在其最大、最小荷电量之间，避免对储能系统造成损害。
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