【技术实现步骤摘要】
一种基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法
[0001]本专利技术涉及电气工程领域,更具体的,涉及一种微电网最优能量管理方法
。
技术介绍
[0002]大力发展可再生能源是我国能源发展的必由之路,截至
2022
年底,我国的可再生能源装机突破
12
亿千瓦,达到
12.13
亿千瓦,占全国发电总装机的
47.3
%,较
2021
年提高
2.5
个百分点
。
其中,风电
3.65
亿千瓦
、
太阳能发电
3.93
亿千瓦
。
然而光伏
、
风机等分布式能源的出力依赖于可再生能源的分布特性,随机性和波动性明显,若大规模
、
分布式接入配电网后,会给配电网的规划
、
运行和管理带来一定的挑战
。
将光伏
、
风机等分布式电源以微电网的形式接入电网,是有效解决分布式可再生能源的大规模应用难题
、
进一步提高其装机容量有效途径
。
[0003]微电网是由分布式电源
、
储能系统
、
能量转换装置
、
监控和保护装置
、
负荷等汇集而成的小型发
、
配
、
用电系统
。
微电网可以看作是小型的电力系统,它具备完整的发电和配电 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)
将包含不同类型分布式电源
、
储能装置和用户负荷,并且可以向配电网购售电量的并网型微电网的能量管理过程建模为马尔可夫决策过程;
(2)
基于微电网与配电网的运行约束,设计马尔可夫决策过程的奖励函数;
(3)
采用深度
Q
学习方法求解建立的马尔可夫决策过程的最优平稳策略,即微电网的最优能量管理策略
。2.
根据权利要求1所述的基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法,其特征在于步骤
(1)
中,智能体的状态变量包含微电网中不同分布式电源的输出功率
、
居民负荷的有功功率和无功功率需求
、
节点电价和储能装置的存储能量;智能体的动作由常规分布式电源的有功功率
、
无功功率和储能装置的充放电功率组成
。3.
根据权利要求1或2所述的基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法,其特征在于步骤
(1)
在构建的马尔可夫决策过程框架中,智能体的状态为其中,分别表示过去
24
小时分布式光伏和风力发电机的输出功率,表示过去
24
小时居民负荷的功率需求,
R
t
表示过去
24
小时的节点电价,
E
t
表示过去
24
小时储能装置的存储能量;智能体的动作为储能量;智能体的动作为为由
t
时段常规分布式发电机输出的有功功率的向量,表示第
k
个常规分布式电机在
t
时段输出的有功功率,表示储能装置的在
t
时刻的充放电功率,为正值时表明处于充电状态,为负值时表明处于放电状态;此外,常规分布式发电机与储能装置需要分别满足下列约束:此外,常规分布式发电机与储能装置需要分别满足下列约束:其中,与分别表示常规分布式电源的最大和最小输出功率,表示第
d
个常规分布式电机在
t
时段输出的有功功率;为储能装置最大充放电功率;因此该马尔可夫决策过程的动作空间为:
4.
根据权利要求1所述的基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法,其特征在于,所述步骤
(2)
奖励函数中包含微电网的运行成本,即常规分布式电源的发电成本以及微电网向配电网购售电的成本;同时奖励函数中考虑到微电网的运行约束,包括微电网与配电网的交换功率约束
、
潮流约束
、
电压约束
、
储能约束;根据此奖励函数学习得到的最优策略不会输出违反约束条件的能量管理方案
。5.
根据权利要求1或4所述的基于智能体的并网型微电网最优能量管理方法,其特征在于,所述步骤
(2)
考虑微电网运行约束的奖励函数,当满足微电网运行约束时,智能体的奖励函数为:其中,
r
t
表示智能体第
t
次决策后获得的奖励,和分别为为
t
时段第
k
个常规分布式电源的发电成本和微电网向配电网购售电的成本,计算公式如下:式电源的发电成本和微电网向配电网购售电的成本,计算公式如下:
其中,
a
d
,
b
d
,
c
d
为成本系数,为与配电网交换功率,当为正时表示向配电网购电,为负值时表示向配电网售电,
R
t
为实时电价,
Δ
t
为运行步长;
r
t
为成本的负数,因此最大化
r
t
意味着最小化成本;公式为当满足约束条件时的奖励函数,设计考虑微电网运行约束的奖励函数时具体考虑以下约束条件
:(1)
潮流约束其中,和分别表示
t
时段流经支路
ij
的有功功率和无功功率,表示支路
ij
允许的最大视在功率;
(2)
交换功率约束其中,为微电网与配电网的联络线路允许的最大交换功率;
(3)
电压约束其中,分别表示
t
时段节点
i
的电压以及该节点允许电压的最小值和最大值;
(4)
储能约束
E
min
≤E
t
技术研发人员:杨志淳,姚志荣,沈煜,杨帆,李进扬,崔世常,闵怀东,雷杨,胡伟,吴畏,姚金林,操燕春,方石磊,
申请(专利权)人:华中科技大学,
类型:发明
国别省市:
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