一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法技术方案

一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，包括如下步骤：S1，建立微电网的基本结构模型，选择适用的能量管理策略；S2，研究微电网能量管理策略的控制过程，建立物理模型；S3，研究信息在传输过程中可能出现的问题，并分为元件故障、转发错误、传输错误和传输时延四类；S4，针对各种信息系统问题建立两状态模型、路由模型和传输模型三种相互紧密联系的信息模型；S5，将物理模型和信息模型融合，建立基于能量控制策略的信息物理系统。本发明专利技术充分考虑了信息系统引入的风险，能够真实模拟微电网内部数据的流转过程，使能量控制策略的仿真效果更贴近实际值。

An Information Physics System Modeling Method Based on Microgrid Energy Control Strategy

【技术实现步骤摘要】
一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法
本专利技术涉及一种信息物理系统建模方法，尤其涉及一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法。
技术介绍
面对能源危机、环境污染的双重压力，迫使我们大力发展清洁的可再生能源，传统电力系统已逐步向“电网2.0”转型。推动智能电网发展的主要动力在于促进间歇式可再生能源(renewableenergysource，RES)、电动汽车(electricvehicle，EV)等新型负荷和各种储能设备的并网与优化调度。微电网作为由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统，能够实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题，是实现主动式配电网的一种有效方式，在实现电力系统智能化转型中扮演重要角色。然而，随着微电网内能源、负荷形式的逐步多样化，以及微电网物理网络和信息网络联系的日益密切，传统的仅基于物理联系的能量控制策略有了很大的局限性，基于微电网信息物理系统的新型能量控制策略逐渐成为了研究的热点。这种微电网能量控制策略的特点在于需要借助信息系统进行实时的数据交互，使发电侧和用户侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1，建立微电网的基本架构模型，选择合适的能量管理策略；S2，研究微电网能量管理策略的控制过程，确定物理元件的输入输出数据，建立物理模型；S3，研究信息在传输过程中可能出现的问题，并将其分为元件故障、转发错误、传输错误和传输时延四类；S4，针对各种信息系统问题建立两状态模型、路由模型和传输模型三种相互紧密联系的信息模型；S5，将物理模型和信息模型融合，建立基于能量控制策略的信息物理系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1，建立微电网的基本架构模型，选择合适的能量管理策略；S2，研究微电网能量管理策略的控制过程，确定物理元件的输入输出数据，建立物理模型；S3，研究信息在传输过程中可能出现的问题，并将其分为元件故障、转发错误、传输错误和传输时延四类；S4，针对各种信息系统问题建立两状态模型、路由模型和传输模型三种相互紧密联系的信息模型；S5，将物理模型和信息模型融合，建立基于能量控制策略的信息物理系统。2.如权利要求1所述的一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于：所述步骤S1中，建立的基本架构模型针对采用集中控制模式的微电网，其内含能量管理中心EMS、储能蓄电池BES、电动汽车EV集群、可再生能源RES和常规负荷五个组成部分；选择的能量管理策略高度依赖信息系统，需要频繁借助信息系统进行信息交互，以完成实时控制。3.如权利要求1或2所述的一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于：所述步骤S2中，能量管理策略的控制过程分为5个阶段：2.1)运行数据采集，即EMS借助与物理元件相连接的本地控制器LC采集负荷需求、间歇性RES出力、响应主体的荷电状态SOC；2.2)运行数据传输，即信息元件将采集到的本地运行数据上传至EMS；2.3)数据处理与计算分析，即EMS基于能量控制策略生成针对响应主体的功率调整或充放电命令；2.4)控制命令传输，即信息元件将EMS的控制命令回传至LC；2.5)控制命令执行，响应主体执行接收到的控制命令。4.如权利要求3所述的一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于：所述步骤S2中，为所述的能量控制策略建立物理模型，输入输出的变量及关系表达式为：输入：[PLoad、PRES、SOCEV、SOCBES]，输出：[PEV、PBES]表达式：其中PLoad为实时负荷功率，PRES为实时RES输出功率，SOCEV和SOCBES分别为EV集群和BES的实时SOC值，PEV和PBES分别为EV集群和BES的实时输出功率，SOCmin为响应主体需要满足的实时最低SOC值,SOCmax为响应主体的最大SOC值；当实时SOC在最大和最小值之间时，能量控制策略让响应主体充放电满足微电网运行需求，否则通过与大电网之间的购/售电量以牺牲经济性为代价满足运行需求。5.如权利要求1或2所述的一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于：所述步骤S4中，针对信息系统的元件故障问题建立两状态模型，模拟各信息元件在能量控制策略运行的整个控制周期内的运行状态变化过程，每个元件的工作时间和故障时间的计算表达式为：Tup＝-MTTF*ln(x1)Tdown＝-MTTR*ln(x2)其中MTTF和MTTR分别表示元件的平均故障时间和平均修复时间，x1和x2为服从均匀分布的随机数。6.如权利要求1或2所述的一种基于微电网能量控制策略的信息物理系统建模方法，其特征在于：所述步骤S4中，针对信息系统的元件故障和转发错误问题建立路由模型，分为4个步骤进行：4.1.1)利用图...

【专利技术属性】
技术研发人员：张有兵，王妍彦，徐登辉，杨晓东，魏春，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33