CN111030172B - 一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质 - Google Patents

一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于电力调度与管理技术领域,公开了一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质,包括以下步骤,步骤1,根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷;步骤2,根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;其中,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法得到;步骤3,建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,完成并网微电网负荷管理。通过负荷分类和建模,实现不同负荷分类预测和分类调度,针对微电网中电动汽车负荷特性,调度电动汽车参与微电网整体能量管理,提升微电网经济效益。

Description

一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质
技术领域
本发明属于电力调度与管理技术领域,涉及一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质。
背景技术
微电网系统是一种包含分布式电源、储能、负荷和保护系统的完整系统,系统内的能量转换装置负责进行能量转换,监控和保护装置在系统运行过程中对系统实施监控和保护,是一个可以自我保护和控制管理运行的小型电力系统。并网微电网指与大电网并网运行,实现分布式能源最大化利用。
微电网中单个用电负荷常常容量较小且数据较多,微电网能量管理系统直接管理控制成百上千的用电负荷,将降低系统运行效率。并网微电网负荷管理能够通过负荷的科学分类、预测、管理与调度,实现微电网经济优化运行。
电动汽车具有环保、节能的特点,近年来受到了广泛关注,电动汽车通过交流或直流充电桩接入微电网,其充电负荷具有冲击性和随机性。目前大部分微电网能量管理中,负荷管理相关的研究都集中在利用电动汽车充放电减少配电网中分布式能源的出力波动和微电网自身能量管理优化,但是考虑到电动汽车接入并网微电网实际问题,多为用户满意度和电价的充电负荷的均衡控制,但充电和运行规律不能精确监测采集,无法提供微电网能量管理中所需的各项参数,造成整个优化策略与实际情况产生偏差,无法在实际运行中使整个系统的效益达到最大化。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中在含有电动汽车充电负荷的并网微电网负荷管理时,由于电动汽车的充电和运行规律不能精确监测采集,无法提供微电网能量管理中所需的各项参数,造成整个优化策略与实际情况产生偏差,导致整个并网微电网的效益低的缺点,提供一种并网微电网负荷管理方法、设备及可读存储介质。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
本发明一方面,一种并网微电网负荷管理方法,包括以下步骤:
步骤1:根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷;
步骤2:根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;其中,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法得到;
步骤3:建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,完成并网微电网负荷管理。
本发明进一步的改进在于:
所述步骤1的具体方法为:
根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷,其中,需要优先保障供电的负荷为重要负荷,能够优化用电时间段的负荷为可转移负荷,由若干台电动汽车随机充电产生的用电负荷为电动汽车充电负荷,能够切除的负荷为可中断负荷。
所述步骤2的具体方法为:
根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;
其中,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法建立;重要负荷、可中断负荷和其他负荷的用电曲线均通过该类负荷中负荷运行规律、负荷最大值、负荷最大值发生时段、负荷最小值和负荷最小值发生时段建立;可转移负荷的用电曲线通过负荷运行规律、负荷最大值、负荷最大值发生时段、负荷最小值、负荷最小值发生时段、负荷最小持续开机时间和最小持续停机时间建立。
所述步骤3的具体方法为:
建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,其中,电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围进行调控;可中断负荷通过负荷动作后保持现有状态运行预设时间的方式进行调控;可转移负荷通过可转移负荷的运行费用最低进行调控;重要负荷和其他负荷不进行调控;完成并网微电网负荷管理。
所述建立并网微电网负荷管理调整目标的具体方法为:
S1:建立并网微电网最小成本运行的目标函数:
Figure BDA0002315571610000031
其中,T为当前调度的周期,K为微电网内储能系统的组数,N为可调度电动汽车的数目,I为可控机组台数,Pk(t)为t时刻第k台储能系统的输出功率, COM,k(Pk(t))为储能系统运行的维护费用,CDP,k(Pk(t))为储能系统运行的折旧费用, Pn(t)为t时刻第n台电动汽车的充电功率,Cn为电动汽车的充电价格,Pi(t)为t时刻第i台可控机组的输出功率,Ci(Pi(t))为可控机组的燃料费用,Copen,i为可控机组的开机费用,Iopen,i(t)为可控机组的开机时刻,其值为1表示在该时刻开机,其值为0表示未在该时刻开机,COM,i(Pi(t))为可控机组的维护费用,Cbuy(t)为t时刻微电网的购电价格,Pbuy(t)为t时刻微电网的购电功率,Csell(t)为t时刻微电网的购电价格,Psell(t)为t时刻微电网的购电功率;
S2:依据微电网系统内发电功率和负荷功率的平衡,得到负荷管理调整目标∑Pld(t),即最小成本运行的总负荷功率:
Figure BDA0002315571610000041
其中,Pdis,k(t)为t时刻第k台储能系统的放电功率,Pch,k(t)为t时刻第k台储能系统的充电功率,Ppv(t)为t时刻光伏系统发电功率,Pwt(t)为t时刻风力发电系统发电功率。
所述电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围进行调控的具体方法为:
电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围,通过下式进行调控:
Figure BDA0002315571610000042
其中,Pld_EV(t)为电动汽车调度时刻t的充电功率,Ild_EV(t)为调度时段t运行状态,PEV_max为电动汽车最大充电功率,TEV_c为电动汽车需要充电的时长,PEV为电动汽车额定充电功率,Ild_EV(t)为电动汽车开始充电的状态,T为总调度时段数, t为当前调度时段,TEV_on为电动汽车最早开始充电的时间,TEV_off为电动汽车最晚结束充电的时间。
所述可中断负荷根据负荷动作后保持现有状态运行预设时间进行调控的具体方法为:
可中断负荷根据负荷动作后保持现有状态运行预设时间,通过下式进行调控:
Figure BDA0002315571610000051
其中,Tld,on(t)为负荷在t时刻的持续开机时间,Tld,off(t)为负荷在t时刻的持续停机时间,Tld,U为负荷的最小持续开机时间,Tld,D为负荷的最小持续停机时间。
所述可转移负荷根据可转移负荷的运行费用最低进行调控的具体方法为:
可转移负荷根据可转移负荷的运行费用最低,通过下式进行调控:
Figure BDA0002315571610000052
其中,Pld_t(t)为优化后可转移负荷的时刻t运行功率,Pld_t0为优化前可转移负荷的运行功率,Ild_t(i)为可转移负荷的开始运行状态,Ild(t)为负荷运行状态,1表示负荷在运行,0表示负荷未在运行。T为总调度时段数,t为当前调度时段,Tc为可转移负荷的持续运行时间,ΔT为调度间隔时间,Ton为可转移负荷原本的开始运行时间。
本发明另一方面,一种设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述并网微电网负荷管理方法。
本发明又一方面,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述并网微电网负荷管理方法。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
请在此处添加本发明的有益效果,请结合上面的权利要求描述。
通过根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷进行分类,依据不同分类的用电曲线建立各类负荷的负荷用电模型,通过各类负荷的负荷用电模型进行微电网负荷管理调整,由于考虑了不同符合的特性,能够实现并网微电网有效的负荷管理,进而实现微电网用能优化。并且,由于电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法得到,不需要对电动汽车的充电和运行规律精确监测采集,将电动汽车接入电网看作规律性概率事件,研究充电负荷影响因素的概率特性,利用蒙特卡洛算法模拟单台电动汽车充电负荷,获得较为准确的电动汽车充电负荷功率曲线,根据电动汽车充电负荷曲线建立电动汽车充电负荷模型,用于负荷管理和微电网能量管理调度,整个优化策略与实际情况十分相近,提升微电网节能效果,增加微网运行经济收益。
进一步的,根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷进行科学分类,能够避免简单负荷投切对正常用电的影响,最大程度不降低用户满意度;同时,可在微电网实际应用中有效保障重要负荷用电。
进一步的,依据分类、用电特征以及用电功率曲线,建立各类负荷模型,便于对于负荷针对性调整。
进一步的,依据不同负荷用电特性和负荷模型,对于不同类负荷进行负荷控制,能够实现并网微电网的负荷柔性调节。
进一步的,依据并网微电网中“源-网-荷-储”的运行特点,以总运行成本最小为目标,考虑功率平衡约束,利用最优规划算法,获得并网微电网的负荷管理目标。
进一步的,对于电动汽车充电负荷的负荷管理,该方法充分考虑实际应用的数据获取难度和管理可行性,根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围进行调控,安排电动汽车进行有序充电。
进一步的,对于可中断负荷的负荷管理,该方法考虑了可中断负荷实际运行过程中具有最小持续关机时间和最小持续开机时间,有效避免了过于频繁开关负荷造成的问题。
进一步的,对于可转移负荷的负荷管理,该方法依据调度时段来确定负荷已持续运行时间和开始运行时间,充分考虑利用转移负荷来实现负荷调度目标的可行性。
附图说明
图1为本发明的并网微电网负荷管理方法流程图;
图2为本发明的实施例中负荷数据曲线图;
图3为本发明的实施例中电动汽车充电负荷调节结果示意图;
图4为本发明的实施例中可转移负荷调节结果示意图;
图5为本发明的实施例中负荷管理结果示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,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的实施例,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,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
参见图1,本发明含有电动汽车充电负荷的并网微电网负荷管理方法,包括以下步骤。
步骤1:根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷。
重要负荷:是需要优先保障供电的负荷,其一般是断电后造成巨大经济损失或造成恐慌的负荷,比如电梯、照明、服务器及断电后损失严重的工业负荷。重要负荷一般不对其进行调度。
可转移负荷:可转移负荷是可以优化用电时间段的负荷,主要有空调、热水器、洗碗机、电动汽车与设备的老化实验等。
电动汽车充电负荷:电动汽车是比较特殊的可转移负荷,其负荷具有冲击性和随机性,不仅是在时间上是可转移的,也在空间上有不确定性。
可中断负荷:是在用户允许或紧急情况下可以切除的负荷,而微电网中的可中断负荷一般是按照经济性对负荷进行划分,通过需求侧管理的手段对其进行控制,一般为为装饰用电、可关停工业设备等。
步骤2:根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;其中,考虑电动汽车充电负荷特殊性,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法得到。
蒙特卡洛方法又称统计模拟法、随机抽样技术,以概率和统计理论方法为基础的一种计算方法。将电动汽车接入电网看作规律性概率事件,研究充电负荷影响因素的概率特性,利用蒙特卡洛算法模拟单台电动汽车充电负荷,叠加后得到电动汽车充电负荷曲线,通过分析电动汽车充电负荷历史数据规律,归纳得到单台电动汽车充电负荷,并进一步得到并网微电网的电动汽车充电站每日接入电动车数目、各电动车充电功率、各电动车一般充电时间以及充电期望开始时刻和期望结束时刻。依据相关信息建立电动汽车充电负荷模型,用于负荷管理和微电网能量管理调度。
步骤3:建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,完成并网微电网负荷管理。
微电网“源-荷-储”优化调度,一般通过建立微电网经济运行的目标函数,并利用约束条件求解得到调度结果,并网条件下微电网模型的目标函数式:
Figure BDA0002315571610000091
其中,T为当前调度的周期,K为微电网内储能系统的组数,N为可调度电动汽车的数目,I为可控机组台数,Pk(t)为t时刻第k台储能系统的输出功率, COM,k(Pk(t))为储能系统运行的维护费用,CDP,k(Pk(t))为储能系统运行的折旧费用, Pn(t)为t时刻第n台电动汽车的充电功率,Cn为电动汽车的充电价格,Pi(t)为t时刻第i台可控机组的输出功率,Ci(Pi(t))为可控机组的燃料费用,Copen,i为可控机组的开机费用,Iopen,i(t)为可控机组的开机时刻,其值为1表示在该时刻开机,其值为0表示未在该时刻开机,COM,i(Pi(t))为可控机组的维护费用,Cbuy(t)为t时刻微电网的购电价格,Pbuy(t)为t时刻微电网的购电功率,Csell(t)为t时刻微电网的购电价格,Psell(t)为t时刻微电网的购电功率。
对于整个系统来说,要时刻保证系统内发电功率和负荷功率的平衡:
Figure BDA0002315571610000101
其中,其中,Pdis,k(t)为t时刻第k台储能系统的放电功率,Pch,k(t)为t时刻第k 台储能系统的充电功率,Ppv(t)为t时刻光伏系统发电功率,Pwt(t)为t时刻风力发电系统发电功率,Pld(t)为当前调度周期内最小成本运行的总负荷功率,负荷管理的目标即为通过负荷调整,使得各个负荷优化后的功率之和为总负荷功率Pld(t)。
对于可转移负荷,在保证负荷运行的连续性的要求下,考虑并网微电网分时电价,优化其使微电网整体的运行费用最低的时间段运行,一般情况下是对微网中大量小型的可转移负荷进行转移。依据优化后可转移负荷的时刻t运行功率 Pld_t(t)和运行状态Ild_t(t)来输出当前可转移负荷调度指令。
Figure BDA0002315571610000102
Figure BDA0002315571610000103
Ild_t(t)=0,t=T-Tc+2,T-Tc+3,...T
其中:Pld_t(t)为优化后可转移负荷的时刻t运行功率,Pld_t0为优化前可转移负荷的运行功率,Ild_t(i)为可转移负荷的开始运行状态,Ild(t)为负荷运行状态,1表示负荷在运行,0表示负荷未在运行。T为总调度时段数,t为当前调度时段,Tc为可转移负荷的持续运行时间,ΔT为调度间隔时间,Ton为可转移负荷原本的开始运行时间。
对于电动汽车负荷,则根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围的要求来进行约束。
0≤Pld_EV(t)≤Ild_EV(t)PEV_max
Figure BDA0002315571610000111
Ild_EV(t)=0,t=1,2,...,TEV_on-1,TEV_off+1,TEV_off+2,...T
式中:Pld_EV(t)为电动汽车调度时刻t的充电功率,Ild_EV(t)为调度时段t运行状态,PEV_max为电动汽车最大充电功率,TEV_c为电动汽车需要充电的时长,PEV为电动汽车额定充电功率,Ild_EV(i)为电动汽车开始充电的状态,T为总调度时段数, t为当前调度时段,TEV_on、TEV_off分别为电动汽车要求的最早开始充电的时间以及最晚结束充电的时间。
依据优化后功率Pld_EV(t)和运行状态Ild_EV(t)来输出当前电动汽车负荷调度指令。电动汽车会依据实际优化调度负荷调度目标调整各个车充电功率,同时满足电动汽车要求的最早开始充电的时间以及最晚结束充电的时间。
对于可中断负荷,是在用户允许或紧急情况下可以切除的负荷。负荷管理调度时,为了不对次重要负荷进行频繁的启停,需要对可中断负荷的最小启停时间做出控制,采用每次对可中断负荷动作后必须保持现有状态运行一段时间的方式进行约束:
(Tld,on(t-1)-Tld,U)(Ild(t-1)-Ild(t))≥0
(Tld,off(t-1)-Tld,D)(Ild(t)-Ild(t-1))≥0
其中,Tld,on(t)、Tld,off(t)分别为负荷在t时刻的持续开机时间和持续停机时间,Tld,U、Tld,D分别为负荷所要求的最小持续开机时间和最小持续停机时间。负荷运行状态Ild(t)来控制负荷运行或者中断。
本发明并网微电网负荷管理方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述方法的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在示例性实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现所述并网微电网负荷管理方法的步骤。其中,所述计算机存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器 (例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD)) 等。
在示例性实施例中,还提供了一种设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现所述并网微电网负荷管理方法的步骤。处理器可能是中央处理单元 (CentralProcessingUnit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (DigitalSignalProcessor,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit, ASIC)、现成可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。
以下为实施例:
某园区微电网配电容量为6.18MW,包含根据电力负荷对供电可靠性的要求及工业园区需求侧响应要求,将负荷分为重要负荷、可削减负荷、可中断负荷、可转移负荷、其他负荷等,各负荷功率曲线如附图2所示,可以看出该园区负荷中电动汽车充电负荷和可转移负荷占比较高,且负荷功率较高。对于该微电网进行负荷管理,通过调整电动汽车充电负荷和优化可转移负荷运行时段实现。
通过数据采集和调研分析,园区内有34辆电动汽车进行长期的充电业务,将充电桩负荷等效为34辆电动汽车的负荷,通过蒙特卡洛算法分析电动汽车的预计充电量和预计充电时间段如表1所示:
表1电动汽车数据
电动汽车数量 充电功率 充电时间 充电时段
18 60 2 8:30-16:00
8 60 2 11:30-16:00
1 60 1.5 23:00-4:00
4 60 2 23:00-4:00
3 60 2.5 23:00-4:00
通过上述电动汽车充电负荷调度方法,对充电负荷经行调度,在满足电动汽车要求的最早开始充电的时间以及最晚结束充电的时间的前提下,调整各个电动汽车的充电功率,调整电动汽车充电负荷整体功率分布,进行实现整体微电网负荷调整目标。电动汽车负荷管理前后曲线如附图3所示,可以看出调整后的曲线最大功率由757.2kW下降至590.8kW,有效降低的负荷用电高峰时段的负荷峰值。
该实施例中的可转移负荷主要为老化实验用电,负荷管理前后曲线如附图4 所示,可以看出通过负荷管理,将一部分可调整用电负荷由11:00-14:00用电高峰时段转移至0:00-3:00夜间运行,有效实现了负荷曲线削峰填谷。
该实施例中,总负荷管理前后对比如图5所示,通过负荷管理和调度,实现微电网经济运行。
以上内容仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种并网微电网负荷管理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷;
步骤2:根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;其中,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法得到;
步骤3:建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,完成并网微电网负荷管理;
所述步骤3的具体方法为:
建立并网微电网负荷管理调整目标,根据并网微电网负荷管理调整目标和各类负荷的负荷用电模型调控不同类型负荷,其中,电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围进行调控;可中断负荷通过负荷动作后保持现有状态运行预设时间的方式进行调控;可转移负荷通过可转移负荷的运行费用最低进行调控;重要负荷和其他负荷不进行调控;完成并网微电网负荷管理;
所述建立并网微电网负荷管理调整目标的具体方法为:
S1:建立并网微电网最小成本运行的目标函数:
Figure FDA0003013747630000011
其中,ΔT为调度间隔时间,T为当前调度的周期,K为微电网内储能系统的组数,N为可调度电动汽车的数目,I为可控机组台数,Pk(t)为t时刻第k台储能系统的输出功率,COM,k(Pk(t))为储能系统运行的维护费用,CDP,k(Pk(t))为储能系统运行的折旧费用,Pn(t)为t时刻第n台电动汽车的充电功率,Cn为电动汽车的充电价格,Pi(t)为t时刻第i台可控机组的输出功率,Ci(Pi(t))为可控机组的燃料费用,Copen,i为可控机组的开机费用,Iopen,i(t)为可控机组的开机时刻,其值为1表示在该时刻开机,其值为0表示未在该时刻开机,COM,i(Pi(t))为可控机组的维护费用,Cbuy(t)为t时刻微电网的购电价格,Pbuy(t)为t时刻微电网的购电功率,Csell(t)为t时刻微电网的购电价格,Psell(t)为t时刻微电网的购电功率;
S2:依据微电网系统内发电功率和负荷功率的平衡,得到负荷管理调整目标∑Pld(t),即最小成本运行的总负荷功率:
Figure FDA0003013747630000021
其中,Pdis,k(t)为t时刻第k台储能系统的放电功率,Pch,k(t)为t时刻第k台储能系统的充电功率,Ppv(t)为t时刻光伏系统发电功率,Pwt(t)为t时刻风力发电系统发电功率。
2.根据权利要求1所述的并网微电网负荷管理方法,其特征在于,所述步骤1的具体方法为:
根据负荷用电特性对并网微电网中的负荷分为重要负荷、可转移负荷、电动汽车充电负荷、可中断负荷和其他负荷,其中,需要优先保障供电的负荷为重要负荷,能够优化用电时间段的负荷为可转移负荷,由若干台电动汽车随机充电产生的用电负荷为电动汽车充电负荷,能够切除的负荷为可中断负荷。
3.根据权利要求1所述的并网微电网负荷管理方法,其特征在于,所述步骤2的具体方法为:
根据各类负荷的用电曲线,建立各类负荷的负荷用电模型;
其中,电动汽车充电负荷的用电曲线通过蒙特卡洛算法建立;重要负荷、可中断负荷和其他负荷的用电曲线均通过该类负荷中负荷运行规律、负荷最大值、负荷最大值发生时段、负荷最小值和负荷最小值发生时段建立;可转移负荷的用电曲线通过负荷运行规律、负荷最大值、负荷最大值发生时段、负荷最小值、负荷最小值发生时段、负荷最小持续开机时间和最小持续停机时间建立。
4.根据权利要求1所述的并网微电网负荷管理方法,其特征在于,所述电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围进行调控的具体方法为:
电动汽车负荷根据电动汽车的需要充电时间以及充电时间范围,通过下式进行调控:
Figure FDA0003013747630000031
其中,Pld_EV(t)为电动汽车调度时刻t的充电功率,Ild_EV(t)为调度时段t运行状态,PEV_max为电动汽车最大充电功率,TEV_c为电动汽车需要充电的时长,PEV为电动汽车额定充电功率,Ild_EV(t)为电动汽车开始充电的状态,T为总调度时段数,t为当前调度时段,TEV_on为电动汽车最早开始充电的时间,TEV_off为电动汽车最晚结束充电的时间。
5.根据权利要求1所述的并网微电网负荷管理方法,其特征在于,所述可中断负荷根据负荷动作后保持现有状态运行预设时间进行调控的具体方法为:
可中断负荷根据负荷动作后保持现有状态运行预设时间,通过下式进行调控:
Figure FDA0003013747630000032
其中,Tld,on(t)为可中断负荷在t时刻的持续开机时间,Tld,off(t)为可中断负荷在t时刻的持续停机时间,Tld,U为可中断负荷的最小持续开机时间,Tld,D为可中断负荷的最小持续停机时间,Ild(t)为可中断负荷在t时刻的运行状态,1表示运行,0表示停运。
6.根据权利要求1所述的并网微电网负荷管理方法,其特征在于,所述可转移负荷根据可转移负荷的运行费用最低进行调控的具体方法为:
可转移负荷根据可转移负荷的运行费用最低,通过下式进行调控:
Figure FDA0003013747630000041
其中,Pld_t(t)为优化后可转移负荷的时刻t运行功率,Pld_t0为优化前可转移负荷的运行功率,Ild_t(i)为可转移负荷的开始运行状态,Ild_t(t)为可转移负荷运行状态,1表示负荷在运行,0表示负荷未在运行,T为总调度时段数,t为当前调度时段,Tc为可转移负荷的持续运行时间,ΔT为调度间隔时间,Ton为可转移负荷原本的开始运行时间。
7.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法。
8.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述方法。
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