用于独立微电网的能量动态调度的方法和设备技术

本发明专利技术提供一种用于独立微电网的能量动态调度的方法和设备，所述独立微电网包括多种分布式发电源和储能系统，所述多种分布式发电源包括可再生能源和传统可分派单元，用于独立微电网的动态调度的方法包括如下步骤：S1：获取用于动态调度的预测数据并获取所述传统可分派单元和所述储能系统的基本信息；S2：基于所述基本信息并利用智能优化算法建立基于所述多种分布式发电源的动态调度优化模型；S3：将所述预测数据输入到所述动态调度优化模型；S4：根据所述动态调度优化模型的输出结果进行所述独立微电网的能量动态调度。

【技术实现步骤摘要】
用于独立微电网的能量动态调度的方法和设备
本专利技术涉及一种用于微电网调度的方法和设备，更具体地讲，涉及一种用于独立微电网的能量动态调度的方法和设备。
技术介绍
微电网是由分布式电源、负荷和储能装置组成的小型网络。微电网可以并网运行，也可以孤岛运行。将分散的发电系统和能量存储单元以独立的方式结合在一起作为微电网的先进控制技术正在为用户提供在本地获得可靠和安全的电力的机会。作为主要的可再生能源的风力(WT)和光伏太阳能(PV)及诸如微型燃气轮机、燃料电池(FC)和柴油发动机(DE)等发电源是微电网中使用的主要分布式发电源，这些能源可以与储能系统互相支持，以补偿可再生能源的间歇性，从而尽可能地提高系统的可靠性和能源可持续性。在智能电网的背景下，微电网的负载调度对于确保能源利用率和降低运行成本尤为重要。然而，目前对微电网负荷优化分配的研究较少，现有的负载优化分配模型均是基于历史数据的分析结果所建立的。也就是说，这些建模方法仅仅是通过统计学或概率学的方法对历史数据(能源特性以及微电网需求)进行分析，根据分析得出的规律建立优化模型。这些方法既没有考虑外界环境因素的改变对能源输出的影响，也没有考虑微电网自身能耗需求的动态变化，进而造成资源的浪费以及成本居高不下。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种基于遗传算法的独立微电网的能量动态调度方法和设备。本专利技术的另一目的在于提供一种能够最小化能源生产成本、最大化能源存储系统经济效益以及增强对独立微电网中可再生能源的利用的独立微电网动态调度方法。根据本专利技术的一方面，提供一种独立微电网的能量动态调度方法，独立微电网可包括多种分布式发电源和储能系统，多种分布式发电源可包括可再生能源和传统可分派单元，动态调度方法可包括如下步骤：S1：获取用于动态调度的预测数据并获取传统可分派单元和储能系统的基本信息；S2：基于基本信息并利用智能优化算法建立基于多种分布式发电源的动态调度优化模型；S3：将预测数据输入到动态调度优化模型；S4：根据动态调度优化模型的输出结果进行独立微电网的能量动态调度。根据本专利技术的实施例，获取用于动态调度的预测数据的步骤可包括：预测独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据；预测可再生能源在预定时间间隔的发电数据。根据本专利技术的实施例，获取传统可分派单元和储能系统的基本信息的步骤可包括：获取传统可分派单元的成本函数、功率极限和启动成本函数；获取储能系统的充电/放电功率限值和充电状态。根据本专利技术的实施例，预测独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据的步骤可包括：获取历史载荷需求数据、历史天气数据和气象预测数据并基于历史载荷需求数据、历史天气数据和气象预测数据来预测独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据；预测可再生能源在预定时间间隔的发电数据的步骤可包括：获取可再生能源的历史发电数据、历史天气数据和气象预测数据并基于历史发电数据、历史天气数据和气象预测数据来预测可再生能源在预定时间间隔的发电数据。根据本专利技术的实施例，根据动态调度优化模型的输出结果进行独立微电网的能量动态调度的步骤可包括：将控制传统可分派单元和储能系统的输出功率的指令分别发送到传统可分派单元和储能系统。根据本专利技术的实施例，将控制传统可分派单元和储能系统的输出功率的指令分别发送到传统可分派单元和储能系统的步骤可包括：持续将控制传统可分派单元和储能系统在预定时间间隔的输出功率的指令分别发送到传统可分派单元和储能系统，以实时动态调整传统可分派单元和储能系统的输出功率。根据本专利技术的另一方面，提供一种独立微电网的能量动态调度设备，独立微电网可包括多种分布式发电源和储能系统，多种分布式发电源可包括可再生能源和传统可分派单元，动态调度设备可包括：信息获取程序模块，获取用于动态调度的预测数据并获取传统可分派单元和储能系统的基本信息；建模程序模块，基本信息并利用智能优化算法建立基于多种分布式发电源的动态调度优化模型；输入程序模块，将预测数据输入到动态调度优化模型；调度程序模块，根据动态调度优化模型的输出结果进行独立微电网的能量动态调度。根据本专利技术的实施例，信息获取程序模块可包括预测程序模块，预测程序模块可预测独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据，并可预测可再生能源在预定时间间隔的发电数据。根据本专利技术的实施例，信息获取程序模块还可包括参数获取程序模块，参数获取程序模块可获取传统可分派单元的成本函数、功率极限和启动成本函数，并可获取储能系统的充电/放电功率限值和充电状态。根据本专利技术的实施例，预测程序模块可获取历史载荷需求数据、历史天气数据和气象预测数据并基于历史载荷需求数据、历史天气数据和气象预测数据来预测独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据；预测程序模块可获取可再生能源的历史发电数据、历史天气数据和气象预测数据并基于历史发电数据、历史天气数据和气象预测数据来预测可再生能源在预定时间间隔的发电数据。根据本专利技术的实施例，调度程序模块可将控制传统可分派单元和储能系统的输出功率的指令分别发送到传统可分派单元和储能系统。根据本专利技术的实施例，调度程序模块可持续将控制传统可分派单元和储能系统在预定时间间隔的输出功率的指令分别发送到传统可分派单元和储能系统，以实时动态调整传统可分派单元和储能系统的输出功率。根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有程序或指令，程序或指令由处理器执行时实现上述方法。根据本专利技术的另一方面，提供一种计算机设备，该计算机设备可包括处理器及存储器，存储器中存储有程序或指令，所述程序或指令由处理器执行时实现上述方法。根据本专利技术的实施例，利用遗传算法的独立微电网的能量动态调度方法可快速收敛并得到全局最优方案。根据本专利技术的实施例，通过动态调度优化模型的建立实现独立微电网内的每日能源生产成本最小化并且增强可再生能源的利用率。附图说明通过结合附图对下面的实施例的描述，本专利技术这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：图1是根据本专利技术的实施例的独立微电网的构造图；图2是根据本专利技术的实施例的独立微电网的能量动态调度方法的流程图；图3是根据本专利技术的实施例的独立微电网的能量动态调度设备的框图；图4是示出根据本专利技术的实施例的载荷需求预测；图5是示出根据本专利技术的实施例的风力发电机的发电预测；图6是示出根据本专利技术的实施例的光伏太阳能的发电预测；图7是示出使用遗传算法(GA)的能量动态调度；图8是示出使用遗传算法的锂离子电池的充电状态(SOC)；图9是示出使用模式搜索(PS)的能量动态调度；图10是示出使用模式搜索(PS)获得的锂离子电池的SOC；图11是示出使用GA和PS的动态调度的能源生产成本的对比示图。具体实施方式下面参照附图来描述本专利技术的实施例，在附图中相同的标号始终指示相同的部件。根据本专利技术的实施例的微电网是独立微电网，它不能向主电网发送电力，也不能从主电网接收电力，因此独立微电网的载荷需求由本地发电满足。在独立微电网的所有工作期间，独立微电网预计将最小化能源生产成本并确保可再生能源的最大程度的利用。图1是根据本专利技术的实施例的独立微电网的构造图。根据本专利技术的独立微电网可包括多种分布式发电源和储能系统(ESS)。如图1所示，根据本专利技术的独立微电网10可包括多种分布式发电源(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种独立微电网的能量动态调度方法，其特征在于，所述独立微电网包括多种分布式发电源和储能系统，所述多种分布式发电源包括可再生能源和传统可分派单元，所述动态调度方法包括如下步骤：S1：获取用于动态调度的预测数据并获取所述传统可分派单元和所述储能系统的基本信息；S2：基于所述基本信息并利用智能优化算法建立基于所述多种分布式发电源的动态调度优化模型；S3：将所述预测数据输入到所述动态调度优化模型；S4：根据所述动态调度优化模型的输出结果进行所述独立微电网的能量动态调度。

【技术特征摘要】
1.一种独立微电网的能量动态调度方法，其特征在于，所述独立微电网包括多种分布式发电源和储能系统，所述多种分布式发电源包括可再生能源和传统可分派单元，所述动态调度方法包括如下步骤：S1：获取用于动态调度的预测数据并获取所述传统可分派单元和所述储能系统的基本信息；S2：基于所述基本信息并利用智能优化算法建立基于所述多种分布式发电源的动态调度优化模型；S3：将所述预测数据输入到所述动态调度优化模型；S4：根据所述动态调度优化模型的输出结果进行所述独立微电网的能量动态调度。2.根据权利要求1所述的能量动态调度方法，其特征在于，所述获取用于动态调度的预测数据的步骤包括：预测所述独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据；预测所述可再生能源在预定时间间隔的发电数据。3.根据权利要求2所述的能量动态调度方法，其特征在于，所述获取所述传统可分派单元和所述储能系统的基本信息的步骤包括：获取所述传统可分派单元的成本函数、功率极限和启动成本函数；获取所述储能系统的充电/放电功率限值和充电状态。4.根据权利要求2所述的能量动态调度方法，其特征在于，所述预测所述独立微电网在预定时间间隔的载荷需求数据的步骤包括：获取历史载荷需求数据、历史天气数据和气象预测数据并基于所述历史载荷需求数据、所述历史天气数据和所述气象预测数据来预测所述独立微电网在所述预定时间间隔的载荷需求数据；所述预测所述可再生能源在预定时间间隔的发电数据的步骤包括：获取所述可再生能源的历史发电数据、历史天气数据和气象预测数据并基于所述历史发电数据、历史天气数据和所述气象预测数据来预测所述可再生能源在所述预定时间间隔的发电数据。5.根据权利要求1-4中任一项所述的能量动态调度方法，其特征在于，所述根据所述动态调度优化模型的输出结果进行所述独立微电网的能量动态调度的步骤包括：将控制所述传统可分派单元和所述储能系统的输出功率的指令分别发送到所述传统可分派单元和所述储能系统。6.根据权利要求5所述的能量动态调度方法，其特征在于，所述将控制所述传统可分派单元和所述储能系统的输出功率的指令分别发送到所述传统可分派单元和所述储能系统的步骤包括：持续将控制所述传统可分派单元和所述储能系统在预定时间间隔的输出功率的指令分别发送到所述传统可分派单元和所述储能系统，以实时动态调整所述传统可分派单元和所述储能系统的输出功率。7.一种独立微电网的能量动态调度设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿比内特·特斯法耶·艾希，
申请(专利权)人：北京天诚同创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11