一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法技术

本发明专利技术公开了一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法，首先划分两个时间尺度，日内优化以运行成本及系统网损最小为目标，以各分布式电源起停、运行限制为约束，同时考虑三种负荷响应成本及约束建立数学模型进行日内优化。实时优化以日内优化结果为参考量，运用模型预测控制算法，进行未来有限时域内的滚动优化求解。本发明专利技术方法可全面考虑各分布式电源约束限制、各种负荷特性以确保微电网安全稳定运行，同时兼顾功率损耗，提高微网运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法
本专利技术涉及新能源发电和智能电网的
，尤其是一种考虑需求响应的多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法。
技术介绍
随着可再生能源渗透率的逐渐提高，分布式发电逐渐在各国兴起，然而分布式发电具有分散性，不易管理，因此就有了微电网的出现。微电网是一种由分布式电源如光电、风电、微型燃气轮机，储能系统，及负荷组成的小型电网。各种分布式电源有着各自运行的优缺点，尤其可再生能源供电的间歇性，需要微电网能量优化管理系统对各种分布式电源进行协调优化，以确保微电网系统可以经济、安全、可靠的运行。对于微电网的能量优化管理现在有很多研究，但现有研究存在对微网结构考虑不全面、对可再生能源发电约束考虑不周、对运行费用考虑不全等问题。有关学者提出考虑需求侧的微电网能量优化管理的方法，但只考虑了两种负荷，分别为可控和不可控负荷，而没有对可控负荷进行细致划分，没有考虑到有些负荷只能平移不能直接削减功率。也没有考虑有些负荷一旦开始即不能停止的约束。有关学者提出了多时间尺度的优化方法，但只一再划分时间尺度，分为日前、日内、实时三个时段，而没有处理超前下发的可控分布式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法，其特征在于，所述方法具体内容如下：步骤1，日内优化按小时分段，将一天分为24个时段；步骤2，建立各分布式电源及负荷的数学模型；步骤3，建立微电网能量优化管理日内优化数学模型；步骤4，运用粒子群优化算法求解步骤2、3中数学模型式，得到可控分布式电源有功出力PDGg(t)、与大电网交互功率Pgrid(t)、储能出力Pbat(t)及可切负荷功率切除率ρcli(t)及可调负荷运行状态δalj(t)计划值；步骤5，实时优化以15分钟为时间间隔，将一天划分为96个时段；步骤6，建立实时优化数学模型；步骤7，求解步骤6中实时优化数学模型式，预测各分布式电源有功出...

【技术特征摘要】
1.一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法，其特征在于，所述方法具体内容如下：步骤1，日内优化按小时分段，将一天分为24个时段；步骤2，建立各分布式电源及负荷的数学模型；步骤3，建立微电网能量优化管理日内优化数学模型；步骤4，运用粒子群优化算法求解步骤2、3中数学模型式，得到可控分布式电源有功出力PDGg(t)、与大电网交互功率Pgrid(t)、储能出力Pbat(t)及可切负荷功率切除率ρcli(t)及可调负荷运行状态δalj(t)计划值；步骤5，实时优化以15分钟为时间间隔，将一天划分为96个时段；步骤6，建立实时优化数学模型；步骤7，求解步骤6中实时优化数学模型式，预测各分布式电源有功出力，与大电网交互功率及可切分布式电源的功率调整量；步骤8，将预测到的各分布式电源有功出力，与大电网交互功率及可切分布式电源的功率调整量与实际的测量值进行比较，构成带有反馈的闭环控制系统；步骤9，输出各分布式电源有功出力，与大电网交互功率及可切分布式电源的功率调整量的最优结果。2.根据权利要求1所述的一种多时间尺度滚动优化微电网能量优化管理方法，其特征在于，步骤2中建立的各分布式电源及负荷的数学模型如下：步骤2.1：可控分布式电源的数学模型对于可控分布式电源而言，其运行成本主要是运行维护费用和燃料费用，运行成本函数如式(1)；CDGg(t)＝a[PDGg(t)]2+bPDGg(t)+cδDGg(t)(1)式中，a,b,c为运行成本函数的二次项、一次项和常数项系数，δDGg(t)为分布式电源的起停状态变量；而对可控分布式电源的约束主要考虑输出功率约束、运行爬坡率约束、最小运行时间和最小停止时间约束；|PDGg(t)-PDGg(t-1)|≤ΔPDGg(4)式(2)表示分布式电源的有功和无功功率与线路阻抗及节点电压的关系；式(3)为分布式电源的输出功率约束，可控分布式电源须在一定范围内运行；式(4)为运行爬坡率约束，ΔPDGg为分布式电源在Δt时间内的功率变化；式(5)为可控分布式电源的最小运行时间约束和最小停机时间约束，τ1和τ2分别为分布式电源最小运行时间和最小停机时间约束的辅助变量；步骤2.2：微电网与大电网交互模型微电网与大电网的交互成本与电价有关，成本函数如下式所示：Cgrid＝cgrid(t)Pgrid(t)(6)式(7)中，cgrid(t)表示买卖电的价格价；式(8)为微电网与大电网交互的有功无功功率约束；步骤2.3：建立储能模型储能电池的使用成本函数和功率、容量约束；式中，λbat为储能电池的调度成本系数，Pbat(t)和Ebat(t)分别为蓄电池的充放电功率和容量；步骤2.4：负荷模型微电网负荷分为三类：一类为不可控的关键负载，系统必须首先满足此类负载的功率需求；第二类为可切负载，这类负载的运行功率存在一定的弹性范围，可以根据电价机制进行功率调整；第三类为可调负荷，该类负荷的工作时段存在一定的时间范围，可以根据分时电价控制其工作时间；式(11)为关键负荷的有功和无功功率约束；式(12)为可切负荷的功率调整约束，和为可切负荷的最大、最小可切率；式(13)为可调负荷的运行约束，可调负荷只有在给定时间窗口内运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：窦春霞，王学伟，王瑞山，郑宇航，罗维，张占强，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13