一种微电网能量管理方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410185689.X

申请日:

2014.05.05

公开号:

CN104104099A

公开日:

2014.10.15

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H02J 3/28申请公布日:20141015|||实质审查的生效IPC(主分类):H02J 3/28申请日:20140505|||公开

IPC分类号:

H02J3/28

主分类号:

H02J3/28

申请人:

南方电网科学研究院有限责任公司; 南方电网综合能源有限公司; 华南理工大学

发明人:

郭晓斌; 雷金勇; 申展; 黄焘; 许爱东; 周少雄; 杨苹; 毛宏举; 章激扬

地址:

510062 广东省广州市越秀区东风东路水均岗6、8号西塔13-20楼

优先权:

专利代理机构:

广州市南锋专利事务所有限公司 44228

代理人:

李永庆

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内容摘要

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。

权利要求书

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。

说明书

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。

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资源描述

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1、10申请公布号CN104104099A43申请公布日20141015CN104104099A21申请号201410185689X22申请日20140505H02J3/2820060171申请人南方电网科学研究院有限责任公司地址510062广东省广州市越秀区东风东路水均岗6、8号西塔1320楼申请人南方电网综合能源有限公司华南理工大学72发明人郭晓斌雷金勇申展黄焘许爱东周少雄杨苹毛宏举章激扬74专利代理机构广州市南锋专利事务所有限公司44228代理人李永庆54发明名称一种微电网能量管理方法57摘要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。

2、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。51INTCL权利要求书1页说明书2页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页附图1页10申请公布号CN104104099ACN104104099A1/1页21一种微电网能量管理方法,其特征包括以下步骤步。

3、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。

4、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(1A)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AAB与(1A)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。权利要求书CN104104099A1/2页3一种微电网能量管理方法技术领域0001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0002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。

5、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。0003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0004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。0005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。00。

6、06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。0007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(1A)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AAB与(1A)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。0008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。

7、电量状态求得微电网运行成本最低的配置方案。0009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0010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。具体实施方式说明书CN104104099A2/2页40011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。0012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(1A)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AAB与(1A)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。说明书CN104104099A1/1页5图1图2说明书附图CN104104099A。

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