CN114552673B - 一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统 - Google Patents

一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统，按照发电出力值从海岛微电网的各个分布式电源中筛选出连续电源；若海岛微电网的子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度，进而调整同子网电源的实际出力，智能的筛选出来可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分布式电源，防止筛选到潜力小的运转效率低下的发电的电源，从而过滤掉使用频率不大的不连续电源，提高了储能设备的使用寿命，降低分布式电源提供发电出力值的波动性，提高发电出力值的确定性，解决了分布式电源的发电出力稳定性问题。

Description

一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统
技术领域
本发明属于微电网技术、电力系统优化技术领域，具体是一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统。
背景技术
海岛微电网主要是部署在远离陆地的海洋地区海岛上孤立运行的微型电网，海岛微电网是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的孤立运行的小型发配电系统。由于海岛微电网主要是以依赖可再生能源或者中小型化石能源发电机为主的供电网，所以海岛微电网的供电持续性、可靠性和质量难以得到保障，而海岛微电网的部署面积是有限的，所以需严格的控制噪音、控制污染和发电能源的补给周期，目前一般存在的调度策略有柴油机最短时间策略或者储能负荷跟随策略，而风力、柴油等可再生能源一般在持续的供应稳定性很弱，电力的供应时常有周期性或者不确定性，因此需要大量的储能装置进行辅助，而储能装置是有使用寿命的，当储能装置在发电出力值的波动性情况下很容易降低使用寿命；并且，由于分布式电源中有一部是采用可再生能源，非常依赖于自然条件的变化，分布式电源的发电出力值和输出功率有较大波动，发电出力值具有不确定性，会引起电压偏差、电压波动和闪变等问题，因此在微电网中需要控制分布式电源的发电出力值的波动性，提高发电出力稳定性问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为了实现上述目的，本发明提出一种海岛微电网的能源管理控制方法，具体包括以下步骤：
S100，由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；
S200，获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；
S300，将海岛微电网划分为若干个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将同一个子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度(若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个,则表示该子网中的储能装置承受的压力较小无需计算)；
S400，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。
进一步地，在S100中，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和至少一个分布式电源，储能装置包括蓄电池、飞轮电池和UPS储能电源中的任意一种或多种；分布式电源包括热电冷联产发电机、内燃机组发电机、燃气轮机发电机、小型水力发电机、风力发电机组、太阳能光伏发电机和燃料电池中的任意一种或多种，各个分布式电源通过电缆和/或馈线与距离最近的储能装置连接，各个储能装置与其他距离最近的储能装置通过电缆和/或馈线相连接并与用电负荷和保护装置汇集到直流母线或者交流母线。
其中，发电出力值为分布式电源的送出电力量，即出力值；
其中，T1取值为[5,20]日或者T1取值为[8,72]小时。
进一步地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：
计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值的平均值OutAVG，和/或,计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的总发电时长的平均值T2；
最近一个设定的时间段T1的意义为当前时刻的前一个时间段T1。
如果当分布式电源在T1中的总发电时长大于或者等于T2，和/或, 如果当分布式电源在T1中的发电出力值的平均值大于或者等于OutAVG，则判断该分布式电源为连续电源。
其中，总发电时长为分布式电源的发电时送出电力的总时间长度；
优选地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：
S201，获取分布式电源在最近一个设定的时间段T1中每个时刻的发电出力值（其中，每个时刻的发电出力值为分布式电源在当前发电出力值的采集时刻到前一个发电出力值的对应采集时刻之间的送出电力量或者称为发电出力值）中的大于0的值构成序列OuG；令变量i为OuG中元素的序号，N为序列OuG中元素的数量,令i的值为3,设置一个空的序列Temp，设置值为0的变量作为稳定系数Sta,i∈[1,N],
S202，以OuG中第i个发电出力值的对应采集时刻为Time1，OuG中第i+1个发电出力值采集时刻为Time2，计算OuG中发电出力值的各个采集时刻之间的间隔时长的平均值为Tave；判断OuG中第i+2个发电出力值的采集时刻是否在从Time2到Time2+Tave的时间段内发生，如果是则转到步骤S203，如果否则转到步骤S204；注：当不存在第i+1个、第i+2个发电出力值时则直接转到步骤S203；
S203，将OuG中第i个发电出力值O1、OuG中第i+1个发电出力值O2和OuG中第i+2个发电出力值O3的平均值作为不均衡出力值加入到Temp中，将Temp的不均衡出力值做紊流标记并转到步骤S205；
S204，从Time1时刻到Time2+Tave时刻内，如果所有发电出力值OuT都满足稳流条件，则将OuG中第i、i+1、i+2个发电出力值O1、O2和O3加入到Temp中，并将Temp中的O1、O2和O3的做稳流标记转到步骤S205，
其中，所述稳流条件为：OMean≥OuT≥OMin，或者，OuT≥OMin+RF×OMax；
其中，RF=exp(OMin÷KAve)/ exp(KAve÷OMax)；
其中，RF为稳流比值，KAve为分布式电源从Time1时刻到Time2+Tave时刻的时间段内所有的发电出力值的均值；OMin表示取O1、O2、O3中的最小值；OMean 表示取O1、O2、O3的平均值；OMax表示取O1、O2、O3中的最大值；
S205，记Temp中的各个大于OMax的发电出力值的总数量为Num1，Temp中的各个小于OMin 的发电出力值的总数量为Num2，当Num1小于Num2时，计算Temp中的各个大于OMax的所有发电出力值之和为第一系数，计算Temp中的各个小于OMin 的所有发电出力值之和为第二系数，当第一系数小于第二系数时,令稳定系数Sta的值增加1，当第一系数大于或等于第二系数时，则标记该分布式电源为连续电源并结束；
S206，当Num1大于或等于Num2时，若稳定系数Sta小于或等于稳定阈值，则删除Temp中所有稳流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0，若稳定系数Sta大于稳定阈值，则删除Temp中的所有紊流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0；其中，稳定阈值取值为[2,30]之间的整数；
S207，当i的值小于或者等于N时，令i的值增加1并转到步骤S202；当i的值大于N时，判断此时并不存在连续电源。
（由此，筛选出来的连续电源的为可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分布式电源，防止筛选到潜力小的运转效率低下的发电电源，从而过滤掉使用频率不大的不连续电源，以提高后续计算供电趋势度的精度）。
优选地，在S300中，将海岛微电网划分为多个子电网的方法为：将海岛微电网划分为多个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，各个分布式电源分别连接到最近的储能装置构成各个子电网，将子电网中的分布式电源称为同子网电源，在子电网中各个同子网电源连接到储能装置，将连接到同一个连接储能装置的各个分布式电源记为同子网电源。
优选地，在S300中，将海岛微电网划分为多个子电网的方法为：获取在最近一个设定的时间段T1开始时当前储能装置的剩余的电量S1，当前储能装置在T1结束时的剩余的电量S2，若S2＞S1时分布式电源的爬坡速率在时间段T1内每一个时刻的爬坡速率都大于当前时刻所有分布式电源的爬坡速率的均值，并且当前储能装置是分布式电源连接到最近的储能装置，则将该分布式电源记为储能发电源；由各个储能发电源和当前储能装置构成子电网，由多个子电网构成海岛微电网。
进一步地，在S300中，计算各个同子网电源的供电趋势度的方法为：
获取子电网中所有的同子网电源的数量为Zn，以及海岛微电网中分布式电源在时间段T1中的发电出力值op，记海岛微电网中分布式电源为集合Pow={pow_i1}，以变量i1为Pow中分布式电源的序号，令Toa表示集合Pow中所有分布式电源的数量，Zn小于Toa，子电网中Zn个同子网电源为集合Pow的一个子集记为集合P={op_i2}，P表示子电网中连接到相同储能装置的多个同子网电源的集合，以变量i2为P中同子网电源的序号，pow_i1表示集合Pow中序号为i1的分布式电源，opow_i2表示集合P中序号为i2的同子网电源的发电出力值，函数Out()为获取分布式电源的发电出力值的函数，Out(pow_i1)表示输入分布式电源pow_i1而获取分布式电源pow_i1的发电出力值，则计算同子网电源op_i2的负载水平值Load的公式为：
Figure 307812DEST_PATH_IMAGE001
，
exp是以自然常数e为底的指数函数；
根据op_i2和P计算负载水平值Load的函数记为Load()，以Load(op_i2,P)表示同子网电源op_i2在子电网中集合P中的负载水平值，（计算负载水平值有助于衡量各同子网电源在子电网中发电出力值连续的条件下可调出力和短时过负荷能力运行的潜力的实际水平），进而计算同子网电源的供电趋势度Tre为：
Figure 303581DEST_PATH_IMAGE002
，
则由计算出同子网电源op_i2在子电网中的供电趋势度Tre，（计算供电趋势度有助于获取子电网中的同子网电源的供电在连续供应条件下的强度的稳定性水平，即从集合P中通过计算供电趋势度筛选出其中供电趋势度大于子电网中的同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源作为一个稳定供电的子网，从而判断整个子网的同子网电源的是否会产生强波动性对子电网中的储能装置造成压力）。
进一步地，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：令各个同子网电源的发电出力值SupX，调整后SupX满足公式：SM-(SNow-Suppmax)≤SupX≤SM+(SNow-Suppmin)；
其中，Suppmax为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最大发电出力，SNow为同子网电源的当前时刻的发电出力，Suppmin为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最小发电出力；SM是同子网电源在最近一个设定的时间段T1内每个时刻的发电出力值的平均值。
优选地，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：降低这些同子网电源当前发电出力值的10%。
本发明还提供了一种海岛微电网的能源管理控制系统，所述一种海岛微电网的能源管理控制系统包括：处理器、存储器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一种海岛微电网的能源管理控制方法中的步骤，所述一种海岛微电网的能源管理控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
微电网构建单元，用于由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；
连续电源筛选单元，用于获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；
趋势度计算单元，用于将海岛微电网划分为多个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度；
电源调整单元，用于筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。
本发明的有益效果为：本发明通过提供一种海岛微电网的能源管理控制方法，智能的筛选出来可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分布式电源，防止筛选到潜力小的运转效率低下的发电电源，从而过滤掉使用频率不大的不连续电源，提高了储能装置的使用寿命，降低分布式电源提供发电出力值的波动性，提高发电出力值的确定性，解决了分布式电源的发电出力稳定性问题。
附图说明
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
图1为一种海岛微电网的能源管理控制方法的流程图；
图2为一种海岛微电网的能源管理控制系统的结构图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
如图1所示为根据本发明的一种海岛微电网的能源管理控制方法的流程图，根据图1来阐述根据本发明的实施方式的一种海岛微电网的能源管理控制方法，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
S100，由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；
S200，获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；
S300，将海岛微电网划分为若干个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将同一个子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度(若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个,则表示该子网中的储能装置承受的压力较小无需计算)；
S400，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。
进一步地，在S100中，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和至少一个分布式电源，储能装置包括蓄电池、飞轮电池和UPS储能电源中的任意一种或多种；分布式电源包括热电冷联产发电机、内燃机组发电机、燃气轮机发电机、小型水力发电机、风力发电机组、太阳能光伏发电机和燃料电池中的任意一种或多种，各个分布式电源通过电缆和/或馈线与距离最近的储能装置连接，各个储能装置与其他距离最近的储能装置通过电缆和/或馈线相连接并与用电负荷和保护装置汇集到直流母线或者交流母线。
其中，发电出力值为分布式电源在一个时间段内的送出电力量，即出力值、风力发电出力值或者光伏发电出力值；
其中，T1取值为[5,20]日或者T1取值为[8,72]小时。
进一步地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：
计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值的平均值OutAVG，和/或,计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的总发电时长的平均值T2；
如果当分布式电源在T1中的总发电时长大于或者等于T2，和/或, 如果当分布式电源在T1中的发电出力值的平均值大于或者等于OutAVG，则判断该分布式电源为连续电源。
优选地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：
S201，获取分布式电源在最近一个设定的时间段T1中每个时刻的发电出力值（其中，每个时刻的发电出力值为分布式电源在时间段T1中的当前发电出力值的采集时刻到前一个发电出力值的对应采集时刻之间的送出电力量或者称为发电出力值）中的大于0的值构成序列OuG；令变量i为OuG中元素的序号，N为序列OuG中元素的数量,令i的值为3；设置一个空的序列Temp，设置值为0的变量作为稳定系数Sta；
S202，以OuG中第i个发电出力值的对应采集时刻为Time1，OuG中第i+1个发电出力值采集时刻为Time2，计算OuG中发电出力值的各个采集时刻之间的间隔时长的平均值为Tave；判断OuG中第i+2个发电出力值的采集时刻是否在从Time2到Time2+Tave的时间段内发生，如果是则转到步骤S203，如果否则转到步骤S204；注：当不存在第i+1个、第i+2个发电出力值时则直接转到步骤S203；
S203，将OuG中第i个发电出力值O1、OuG中第i+1个发电出力值O2和OuG中第i+2个发电出力值O3的平均值作为不均衡出力值加入到Temp中，将Temp的不均衡出力值做紊流标记并转到步骤S205；
S204，从Time1时刻到Time2+Tave时刻内，如果所有发电出力值OuT都满足稳流条件，则将OuG中第i、i+1、i+2个发电出力值O1、O2和O3加入到Temp中，并将Temp中的O1、O2和O3的做稳流标记转到步骤S205，
其中，所述稳流条件为：OMean≥OuT≥OMin，或者，OuT≥OMin+RF×OMax；
其中，RF=exp(OMin÷KAve)/ exp(KAve÷OMax)；
其中，RF为稳流比值，KAve为分布式电源从Time1时刻到Time2+Tave时刻的时间段内所有的发电出力值的均值；OMin表示取O1、O2、O3中的最小值；OMean 表示取O1、O2、O3的平均值；OMax表示取O1、O2、O3中的最大值；
S205，记Temp中的各个大于OMax的发电出力值的总数量为Num1，Temp中的各个小于OMin 的发电出力值的总数量为Num2，当Num1小于Num2时，计算Temp中的各个大于OMax的所有发电出力值之和为第一系数，计算Temp中的各个小于OMin 的所有发电出力值之和为第二系数，当第一系数小于第二系数时,令稳定系数Sta的值增加1，当第一系数大于或等于第二系数时，则标记该分布式电源为连续电源并结束；其中，如果条件Num1小于Num2一直不满足则判断此时并不存在连续电源；
S206，当Num1大于或等于Num2时，若稳定系数Sta小于或等于稳定阈值，则删除Temp中所有稳流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0，若稳定系数Sta大于稳定阈值，则删除Temp中的所有紊流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0；其中，稳定阈值取值为[2,30]之间的整数；
S207，当i的值小于或者等于N时，令i的值增加1并转到步骤S202；当i的值大于N时，判断此时并不存在连续电源。
（由此，筛选出来的连续电源的为可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分布式电源，防止筛选到潜力小的运转效率低下的发电电源，从而过滤掉使用频率不大的不连续电源，以提高后续计算供电趋势度的精度）。
优选地，在S300中，将海岛微电网划分为多个子电网的方法为：将海岛微电网划分为多个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，各个分布式电源分别连接到最近的储能装置构成各个子电网，将子电网中的分布式电源称为同子网电源，在子电网中各个同子网电源连接到储能装置，将连接到同一个连接储能装置的各个分布式电源记为同子网电源。
优选地，在S300中，将海岛微电网划分为多个子电网的方法为：获取在最近一个设定的时间段T1开始时当前储能装置的剩余的电量S1，当前储能装置在T1结束时的剩余的电量S2，若S2＞S1时分布式电源的爬坡速率在时间段T1内每一个时刻的爬坡速率都大于当前时刻所有分布式电源的爬坡速率的均值，并且当前储能装置是分布式电源连接到最近的储能装置，则将该分布式电源记为储能发电源；由各个储能发电源和当前储能装置构成子电网，由多个子电网构成海岛微电网。
进一步地，在S300中，计算各个同子网电源的供电趋势度的方法为：
获取子电网中所有的同子网电源的数量为Zn，以及海岛微电网中分布式电源在时间段T1中的发电出力值op，记海岛微电网中分布式电源为集合Pow={pow_i1}，以变量i1为Pow中分布式电源的序号，令Toa表示集合Pow中所有分布式电源的数量，Zn小于Toa，子电网中Zn个同子网电源为集合Pow的一个子集记为集合P={op_i2}，P表示子电网中连接到相同储能装置的多个同子网电源的集合，以变量i2为P中同子网电源的序号，pow_i1表示集合Pow中序号为i1的分布式电源，opow_i2表示集合P中序号为i2的同子网电源op_i2的发电出力值，函数Out()为获取分布式电源的发电出力值的函数，Out(pow_i1)表示输入分布式电源pow_i1而获取分布式电源pow_i1的发电出力值，则计算同子网电源op_i2的负载水平值Load的公式为：
Figure 614477DEST_PATH_IMAGE003
，
exp是以自然常数e为底的指数函数；
根据op_i2和P计算负载水平值Load的函数记为Load()，以Load(op_i2,P)表示同子网电源op_i2的负载水平值，（计算负载水平值有助于衡量各同子网电源在子电网中发电出力值连续的条件下可调出力和短时过负荷能力运行的潜力的实际水平），进而计算同子网电源的供电趋势度Tre为：
Figure 744107DEST_PATH_IMAGE002
，
则由计算出同子网电源op_i2在子电网中的供电趋势度Tre，（计算供电趋势度有助于获取子电网中的同子网电源的供电在连续供应条件下的强度的稳定性水平，即从集合P中通过计算供电趋势度筛选出其中供电趋势度大于子电网中的同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源作为一个稳定供电的子网，从而判断整个子网的同子网电源的是否会产生强波动性对子电网中的储能装置造成压力）。
进一步地，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：令各个同子网电源的发电出力值SupX，调整后SupX满足公式：SM-(SNow-Suppmax)≤SupX≤SM+(SNow-Suppmin)；
其中，Suppmax为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最大发电出力，SNow为同子网电源的当前时刻的发电出力，Suppmin为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最小发电出力；SM是同子网电源在最近一个设定的时间段T1内每个时刻的发电出力值的平均值。
优选地，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：降低这些同子网电源当前发电出力值的10%。
所述一种海岛微电网的能源管理控制系统包括：处理器、存储器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一种海岛微电网的能源管理控制方法实施例中的步骤，所述一种海岛微电网的能源管理控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
本发明的实施例提供的一种海岛微电网的能源管理控制系统，如图2所示，该实施例的一种海岛微电网的能源管理控制系统包括：处理器、存储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一种海岛微电网的能源管理控制方法实施例中的步骤，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
微电网构建单元，用于由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；
连续电源筛选单元，用于获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；
趋势度计算单元，用于将海岛微电网划分为多个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度；
电源调整单元，用于筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。
所述一种海岛微电网的能源管理控制系统可以运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种海岛微电网的能源管理控制系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统的示例，并不构成对一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种海岛微电网的能源管理控制系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种海岛微电网的能源管理控制系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种海岛微电网的能源管理控制系统的各个分区域。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。

Claims (7)

1.一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S100，由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；
S200，获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；
S300，将海岛微电网划分为若干个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将同一个子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度；
S400，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力；
其中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：
计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值的平均值OutAVG，和/或计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的总发电时长的平均值T2；
如果当分布式电源在T1中的平均发电时长大于或者等于T2 ，或者当分布式电源在T1中的发电出力值的平均值大于或者等于OutAVG，则判断该分布式电源为连续电源；
其中，T1取值为[5,20]日或者T1取值为[8,72]小时；
其中，计算各个同子网电源的供电趋势度的方法为：
获取子电网中所有的同子网电源的数量为Zn，以及海岛微电网中分布式电源在时间段T1中的发电出力值op，记海岛微电网中分布式电源为集合Pow={pow_i1}，以变量i1为Pow中分布式电源的序号，令Toa表示集合Pow中所有分布式电源的数量，Zn小于Toa，子电网中Zn个同子网电源为集合Pow的一个子集记为集合P={op_i2}，P表示子电网中连接到相同储能装置的多个同子网电源的集合，以变量i2为P中同子网电源的序号，pow_i1表示集合Pow中序号为i1的分布式电源，opow_i2表示集合P中序号为i2的同子网电源op_i2的发电出力值，函数Out()为获取分布式电源的发电出力值的函数，Out(pow_i1)表示输入分布式电源pow_i1而获取分布式电源pow_i1的发电出力值，则计算同子网电源op_i2的负载水平值Load的公式为：
Figure 538444DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，exp是指数函数；
根据op_i2和P计算负载水平值Load的函数记为Load()，以Load(op_i2,P)表示同子网电源op_i2在子电网中集合P中的负载水平值，进而计算同子网电源的供电趋势度Tre为：
Figure 95327DEST_PATH_IMAGE002
，
则由此计算出同子网电源op_i2在子电网中的供电趋势度Tre。
2.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S100中，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和至少一个分布式电源，储能装置包括蓄电池、飞轮电池和UPS储能电源中的任意一种或多种；分布式电源包括热电冷联产发电机、内燃机组发电机、燃气轮机发电机、小型水力发电机、风力发电机组、太阳能光伏发电机和燃料电池中的任意一种或多种，各个分布式电源通过电缆和/或馈线与距离最近的储能装置连接，各个储能装置与其他距离最近的储能装置通过电缆和/或馈线相连接并与用电负荷和保护装置汇集到直流母线或者交流母线。
3.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S200中，将按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法替换为：
S201，获取分布式电源在最近一个设定的时间段T1中每个时刻的发电出力值中的大于0的值构成序列OuG；令变量i为OuG中元素的序号，N为序列OuG中元素的数量,i∈[1,N],令i的值为3；设置一个空的序列Temp，设置值为0的变量作为稳定系数Sta；
S202，以OuG中第i个发电出力值的对应采集时刻为Time1，OuG中第i+1个发电出力值采集时刻为Time2，计算OuG中发电出力值的各个采集时刻之间的间隔时长的平均值为Tave；判断OuG中第i+2个发电出力值的采集时刻是否在从Time2到Time2+Tave的时间段内发生，如果是则转到步骤S203，如果否则转到步骤S204；
S203，将OuG中第i个发电出力值O1、OuG中第i+1个发电出力值O2和OuG中第i+2个发电出力值O3的平均值作为不均衡出力值加入到Temp中，将Temp的不均衡出力值做紊流标记并转到步骤S205；
S204，从Time1时刻到Time2+Tave时刻内，如果所有发电出力值OuT都满足稳流条件，则将OuG中第i、i+1、i+2个发电出力值O1、O2和O3加入到Temp中，并将Temp中的O1、O2和O3的做稳流标记转到步骤S205，
其中，所述稳流条件为：OMean≥OuT≥OMin，或者，OuT≥OMin+RF×OMax；
其中，RF=exp(OMin÷KAve)/ exp(KAve÷OMax)；
其中，RF为稳流比值，KAve为分布式电源从Time1时刻到Time2+Tave时刻的时间段内所有的发电出力值的均值；OMin表示取O1、O2、O3中的最小值；OMean 表示取O1、O2、O3的平均值；OMax表示取O1、O2、O3中的最大值；
S205，记Temp中的大于OMax的发电出力值的总数量为Num1，Temp中的各个小于OMin 的发电出力值的总数量为Num2，当Num1小于Num2时，计算Temp中的各个大于OMax的所有发电出力值之和为第一系数，计算Temp中的各个小于OMin 的所有发电出力值之和为第二系数，当第一系数小于第二系数时,令稳定系数Sta的值增加1，当第一系数大于或等于第二系数时，则标记该分布式电源为连续电源并结束；
S206，当Num1大于或等于Num2时，若稳定系数Sta小于或等于稳定阈值，则删除Temp中所有稳流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0，若稳定系数Sta大于稳定阈值，则删除Temp中的所有紊流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0；
S207，当i的值小于或者等于N时，令i的值增加1并转到步骤S202；当i的值大于N时，判断此时并不存在连续电源。
4.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S300中，将海岛微电网划分为多个子电网的方法为：获取在最近一个设定的时间段T1开始时当前储能装置的剩余的电量S1，当前储能装置在T1结束时的剩余的电量S2，若S2＞S1时分布式电源的爬坡速率在时间段T1内每一个时刻的爬坡速率都大于当前时刻所有分布式电源的爬坡速率的均值，并且当前储能装置是分布式电源连接到最近的储能装置，则将该分布式电源记为储能发电源；由各个储能发电源和当前储能装置构成子电网，由多个子电网构成海岛微电网。
5.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：令各个同子网电源的发电出力值SupX，调整后SupX满足公式：SM-(SNow-Suppmax)≤SupX≤SM+(SNow-Suppmin)；
其中，Suppmax为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最大发电出力，SNow为同子网电源的当前时刻的发电出力，Suppmin为同子网电源在最近一个设定的时间段T1的最小发电出力；SM是同子网电源在最近一个设定的时间段T1内每个时刻的发电出力值的平均值。
6.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S400中，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力的具体方法为：降低这些同子网电源当前发电出力值的10%。
7.一种海岛微电网的能源管理控制系统，其特征在于，所述一种海岛微电网的能源管理控制系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并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权利要求1中的一种海岛微电网的能源管理控制方法中的步骤，所述一种海岛微电网的能源管理控制系统运行于桌上型计算机、笔记本电脑、掌上电脑或云端数据中心的计算设备中。
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