一种层级式互联微电网的电能调度方法技术

本发明专利技术公开了一种层级式互联微电网的电能调度方法，属于电能调度领域，所述层级式互联微电网包括一个主电网MA和多个微电网MG，MA和MG分别由主电网控制器MC和微电网控制中心MGCC控制，且MC与MGCC之间通过微电网网络控制器MGNC信号连接；所述电能调度方法包括主电网MC的在线电能调度，各微电网MG的电能调度，电能的储存和传输等步骤。本发明专利技术将问题数学化为一个凸函数最优问题：首先将微电网网络中的各个因素公式化，然后列写成一个带有约束条件的方程，再利用数学算法解方程，得到最优解；最后总结出调整方法。本发明专利技术在多协调电网中，使用无线传输系统，利用暂时的、空间的和技术上的分布能够有效提高电能的分配效率。

Power dispatching method for hierarchical interconnected micro grid

The invention discloses a power dispatching method for hierarchical interconnection of micro grid, which belongs to the electric power dispatching, the hierarchical interconnection of microgrid comprises a main power grid MA and a plurality of micro grid MG, MA and MG respectively from the main power grid controller MC and Microgrid control center and between the MC and MGCC control. MGCC through the micro grid network controller MGNC signal connection; the electrical power dispatching method including the main MC power line power dispatching, the micro grid MG electric power dispatching, electric energy storage and transmission. The mathematical problem is a convex function optimization problems: firstly, each factor formula of micro grid in the network, and then listed as a constrained equation, then equation using mathematical algorithm, the optimal solution can be obtained; finally summed up the adjustment method. The invention uses a wireless transmission system in a multi coordinated power grid, and can effectively improve the distribution efficiency of electric energy by utilizing temporary, spatial and technical distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种层级式互联微电网的电能调度方法
本专利技术涉及电能调度领域，具体的涉及一种层级式互联微电网的电能调度方法。
技术介绍
微电网(micro-grid或microgrid)，也译为微网，是指由分布式电源、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小型发配电系统，是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统，既可以与外部电网并网运行，也可以孤立运行。微电网的特性非常符合当下中国电力工业的发展需求，是解决中国电力工业发展问题的优质选择。近几年，国家对微电网越来越重视，支持力度明显加大。而在企业方面，国内一些大能源和电网企业已开始积极参与微电网的示范工程建设以及相关技术的研究，意图提前布局微电网产业。截至2012年8月，国内已开展的微电网试点项目有16个。其中，11个380伏，4个10千伏，装机容量11个在1兆瓦以下，4个在5兆瓦以下，都配备了储能系统，但自平衡能力普遍不足。2013年，国内部分微电网标准制定工作已经启动，正在做分布式电源孤岛运行技术协议的行业标准，标准的制定将助推微电网行业的发展。总体来看，目前我国微电网仍处于实验和示范阶段。未来随着行业技术日益成熟、可再生能源成本下降、储能产业发展以及石化能源价格的持续上涨，我国微电网将迎来爆发期。虽然在单微电网系统方面所获得的进步已经非常显著，但是在近期多微电网系统和主电网的配合协同问题引起了较大的关注。而在多协调电网中，现有相关技术的电能分配效率还不够高，限制了多微电网系统和主电网的配合协同方式的应用及推广。
技术实现思路
1.要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题在于提供一种能有效提高电能分配效率的层级式互联微电网的电能调度方法。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采取如下技术方案：一种层级式互联微电网的电能调度方法，所述层级式互联微电网包括一个主电网MA和多个微电网MG，MA和MG分别由主电网控制器MC和微电网控制中心MGCC控制，且MC与MGCC之间通过微电网网络控制器MGNC信号连接；所述电能调度方法包括如下步骤：第一步，主电网MC的在线电能调度：(1)MC初始化MA中各用户电能需求和各MG的电能需求数值(2)在整个时间周期内，重复以下步骤：1)第m个MGCC估计所在MG与MC进行电能传输的最大值pm,max(t)，并且将这个值传送给MGNC，估计公式如下：2)MGNC从MGCC中获得MG与MA传输电能的最大值pm,max(t)，并且将这个值传送给MC；3)MC从MGNC中获得在t时刻MA和第m个MG允许传输的最大的电能pm,max(t)；4)解方程Prob-MA3获得各MG对MA的电能需求值5)MC将求得的需求值传给MGNC；6)MGNC从MC中获得的值，并且将它传给对应的MGCC；7)MGCC接收MGNC传送过来的并且利用下列公式计算出Cm,min(t)和Cm,max(t)的值第二步，各微电网MG的电能调度：(1)MGNC初始化和并且将他们传送给对应的MGCC；(2)MGCC接收和值，并且解下列公式Prob-MG2获得(3)MGCC将获得的传送对应的MGNC；(4)MGNC从对应的MGCC中获得(5)利用下面的公式更新这两个数据和(6)判断是否满足条件|λm,t(j+1)-λm,t(j)|＜∈m和|βm,t(j+1)-βm,t(j)|＜εm，(7)若不满足上述条件，则MGNC将和更新完的数据传输给对应的MGCC；(8)重复第二步中(2)及之后的步骤，直至(6)中满足条件；(9)MGNC获得最新的和数据，并将其传送给对应的MGCC；(10)MGCC接收到MGNC传送来的和这两个值；第三步，电能的储存和传输：(1)MC根据下面的公式实时更新和(2)将对应的电能输送给MA中的各用户；(3)MGCC使用下列公式解s′m(t)并且根据这个值给储能系统充电或者控制储能系统放电；(4)从第k个MG中向第m个MG中传送的电能；并且控制第m个MG与MA进行大小的电能传输，根据数值的正负来决定电能传输的方向。进一步地，所述和分别表示和进一步地，所述方程Prob-MA3的约束条件为进一步地，所述方程Prob-MG2的约束条件为3.有益效果本专利技术针对的层级式互联微电网包括一个主电网MA和多个微电网MG，MA和MG分别由主电网控制器MC和微电网控制中心MGCC控制，且MC与MGCC之间通过微电网网络控制器MGNC信号连接；所述电能调度方法包括主电网MC的在线电能调度，各微电网MG的电能调度，电能的储存和传输；本专利技术将问题数学化为一个凸函数最优问题，利用数学算法解方程，得到最优解；最后总结出调整方法。本专利技术在多协调电网中，使用无线传输系统，利用暂时的、空间的和技术上的分布能够有效提高电能的分配效率，有利于多微电网系统和主电网的配合协同方式的应用及推广。附图说明图1为本专利技术对应的电网结构的示意图；图2为本专利技术的流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一、首先将微电网网络中的各个因素公式化，然后列写成一个带有约束条件的方程：(1)设置并选择需要考虑的变量，有变量1、设置时间刻度T＝{1,2,...,T}；变量2、主电网中的用户N＝{1,2,...,N}；变量3、主电网中第i个用户在时间t的电能需求为di(t)；变量4、第i个用户的使用方程U(di(t),ωi(t))，表示用户的整体的满意程度，并且这是一个凹函数且是di(t)的严格的单调增函数；变量5、ωi(t)是一个值域在0到1之间用户的灵活度，越接近于1说明灵活度更大；变量6、G(·)表示主电网的发电成本，这个是一个严格递增的凸函数；变量7、M＝{1,2,...,M}表示各个微电网；变量8、第m个微电网有Nm用户；变量9、第m个微电网在t时刻用户的总需求为dm(t)；变量10、主电网向第m个微电网的输电的电能值，记为pm(t)，并且当这个功率为正的时候表示主电网向微电网输送电能，负的时候表示微电网向主电网输送电能；变量11、主电网向微电网输送电能的损耗比σm，当pm(t)是正的时候，表示主电网向第m个微电网输送电能的损耗比率。反之，表示第m个微电网向主电网输送电能的损耗比率；为了简化表示，记第m个微电网接收的电能为pm(t)σm(这时电能向微电网方向),发出的电能为pm(t)/σm(这时电能由微电网向主电网方向)；变量12、第m个微电网向第k个微电网在时刻t输送的电能pmk(t)，那么pmm(t)表示第m个微电网在时刻t自身发的电能和使用的电能；变量13、第m个微电网与第k个微电网之间电能传输的损耗比率参数为σkm∈(0,1)；变量14、Σm∈Mpkm(t)/σkm表示第k个微电网在t时刻向其他微电网输送的电能的总和；变量15、Σk∈Mpkm(t)表示第m个微电网从所有的其他的微电网接收的电能的总和；变量16、构造一个凸函数Cm(·)，表示主电网和第m个微电网之间的传输电能的成本。这是一个凸函数，因为随着总的电能损耗达到一个比较高的级别时，对于相同的电能损耗成本更高；变量17、构造一个凸函数Ck(·)，表示第k个微电网中的发电成本；变量18、构造一个凸函数Ckm(·)，表示第k个和第m个微电网之间的电能传输成本(以上成本的单位都相同)；(2)设定了上述变量后，决定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层级式互联微电网的电能调度方法，其特征在于，所述层级式互联微电网包括一个主电网MA和多个微电网MG，MA和MG分别由主电网控制器MC和微电网控制中心MGCC控制，且MC与MGCC之间通过微电网网络控制器MGNC信号连接；所述电能调度方法包括如下步骤：第一步，主电网MA的在线电能调度：(1)MC初始化MA中各用户电能需求

【技术特征摘要】
1.一种层级式互联微电网的电能调度方法，其特征在于，所述层级式互联微电网包括一个主电网MA和多个微电网MG，MA和MG分别由主电网控制器MC和微电网控制中心MGCC控制，且MC与MGCC之间通过微电网网络控制器MGNC信号连接；所述电能调度方法包括如下步骤：第一步，主电网MA的在线电能调度：(1)MC初始化MA中各用户电能需求和各MG的电能需求数值(2)在整个时间周期内，重复以下步骤：1)第m个MGCC估计所在MG与MA进行电能传输的最大值pm,max(t)，并且将这个值传送给MGNC，估计公式如下：2)MGNC从MGCC中获得MG与MA传输电能的最大值pm,max(t)，并且将这个值传送给MC；3)MC从MGNC中获得在t时刻MA和第m个MG允许传输的最大的电能pm,max(t)；4)解方程Prob-MA3获得各MG对MA的电能需求值5)MC将求得的电能需求值传给MGNC；6)MGNC从MC中获得的值，并且将它传给对应的MGCC；7)MGCC接收MGNC传送过来的并且利用下列公式计算出Cm,min(t)和Cm,max(t)的值第二步，各微电网MG的电能调度：(1)MGNC初始化和并且将他们传送给对应的MGCC；(2)MGCC接收和值，并且解下列公式Prob-MG2获得(3)MGCC将获得的传送对应的MGNC；(4)MGNC从对应的MGCC中获得(5)利用下面的公式更新这两个数据和

【专利技术属性】
技术研发人员：王愈，张巧来，沈寅星，姜文颍，陈新，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32