考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统，属于微电网能量分配领域。该方法包括：预测风电场的输出功率，预测光伏发电单元的输出功率，预测负荷需求的功率，在储能电池系统的动态运行约束方程下求解微电网能量分配优化目标函数，结合优化目标函数的求解结果和预测得到的风电场的输出功率、光伏发电单元的输出功率以及负荷需求的功率对微电网进行能量分配。本发明专利技术充分考虑了储能电池系统的动态特性，能够保证储能电池安全、合理、可靠运行，保证微电网安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统
本专利技术涉及一种考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统，属于微电网能量分配

技术介绍
微电网的能量分配策略是保证微电网内部能源协调优化运行与负荷可靠供电的基础。合理地调度微电网内部分布式电源、分布式储能电池系统以及负荷用能需求，不仅可以保证微电网的可靠运行，同时也可以提升微电网运行效益，保证新能源的可靠并网，降低可再生能源的资源浪费。储能电池作为一种复杂的化学介质，运行过程中其内部效率、最大吸收功率等参数在动态变化，存在动态特性。储能电池的动态特性是制约储能电池运行的重要约束，当前的交直流混合微电网能量分配方案并未考虑储能电池的动态特性，无法保证储能电池的安全、合理、可靠运行，存在很大的局限性，对微电网的控制也会存在很大的偏差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法及系统，用以解决目前的交直流混合微电网能量分配方法未考虑储能电池的动态特性，无法保证储能电池的安全、合理、可靠运行，进而无法保证交直流混合微电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n(1)获取历史负荷数据，并实时获取气象数据，根据气象数据预测得到风速、光照强度和温度；/n(2)结合风速与风电场输出功率之间的经验公式以及所述风速，预测得到风电场的输出功率；/n(3)结合光伏发电单元的UI输出特性曲线以及所述光照强度和温度，预测得到光伏发电单元的输出功率；/n(4)结合历史负荷数据预测得到负荷需求的功率；/n(5)在储能电池系统的动态运行约束方程下求解微电网能量分配优化目标函数，结合所述优化目标函数的求解结果和预测得到的风电场的输出功率、光伏发电单元的输出功率以及负荷需求的功率对微电网进行能...

【技术特征摘要】
1.一种考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)获取历史负荷数据，并实时获取气象数据，根据气象数据预测得到风速、光照强度和温度；
(2)结合风速与风电场输出功率之间的经验公式以及所述风速，预测得到风电场的输出功率；
(3)结合光伏发电单元的UI输出特性曲线以及所述光照强度和温度，预测得到光伏发电单元的输出功率；
(4)结合历史负荷数据预测得到负荷需求的功率；
(5)在储能电池系统的动态运行约束方程下求解微电网能量分配优化目标函数，结合所述优化目标函数的求解结果和预测得到的风电场的输出功率、光伏发电单元的输出功率以及负荷需求的功率对微电网进行能量分配；
其中，所述微电网能量分配优化目标函数根据微电网的环境效益CEB、售电效益CSE、间接效益CID、运行维护成本COM、购电成本CPE、更换成本CRP和弃风光损失CAB建立；所述环境效益是指微电网向上级电网购电时产生的污染物排放收费，所述售电效益是指微电网向上级电网售电时产生的效益，所述间接效益是指微电网中储能电池系统给负荷供电时产生的效益，所述运行维护成本是指对微电网进行维护产生的成本，所述购电成本是指微电网向上级电网购电时产生的成本，所述更换成本是指对微电网中的储能电池进行更换产生的成本，所述弃风光损失是指微电网中风光资源未被消纳所带来的资源浪费。


2.根据权利要求1所述的考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，所述优化目标函数为：f＝CEB+CSE+CID-COM-CPE-CRP-CAB，f表示优化目标函数。


3.根据权利要求1或2所述的考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，所述储能电池系统的动态运行约束方程包括：储能电池SOC的动态运行约束方程、储能电池输出功率的动态运行约束方程、储能电池放电深度DoD的动态运行约束方程和储能电池视在功率SVRB的动态运行约束方程。


4.根据权利要求3所述的考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，所述储能电池SOC的动态运行约束方程为：SOCk,min≤SOCVRB,k≤SOCk,max；所述储能电池输出功率的动态运行约束方程为：所述储能电池放电深度DoD的动态运行约束方程为：DoD,k≤DoD,kmax；所述储能电池视在功率SVRB的动态运行约束方程为：|SVRB,k|≤|SVRBk,max|；
式中，k代表储能电池系统中的第k个储能电池，SOCk,min代表第k个储能电池的SOC下限值，SOCk,max代表第k个储能电池的SOC上限值，SOCVRB,k代表第k个储能电池的SOC值，PVRB,k代表第k个储能电池的充放电功率，Pab,k(SOCVRB,k)代表第k个储能电池的荷电状态为SOCVRB,k时对应的最大吸收功率，代表第k个储能电池的额定功率，DoD,k代表第k个储能电池的放电深度，DoD,kmax代表第k个储能电池的放电深度上限值，SVRB,k代表第k个储能电池的视在功率，SVRBk,max代表第k个储能电池的视在功率上限值。


5.根据权利要求4所述的考虑储能运行约束的混合微电网能量分配方法，其特征在于，对储能电池SOC进行约束时，储能电池SOC的计算公式为：



对储能电池输出功率进行约束时，储能电池系统最大吸收功率的计算公式为：



式中，SOCt-1、SOCt分别表示t-1时刻和t时刻的电池荷电状态，PVRB(t)表示t时刻的电池充放电功率，为储能电池的额定容量，ηd表示电池放电效率，ηc表示电池充电效率，p.u.代表标幺值，PVRB(p.u.)为电池充放电功率PVRB与电池额定功率的比值，SOC表示电池荷电状态，TW表示电池温度，ac、bc、cc、dc、ad、bd和cd通过电池的测试拟合得到，上标v代表电压，参数带上标v...

【专利技术属性】
技术研发人员：田刚领，阮鹏，张柳丽，张兴，赵亚一，牛哲荟，刘钊，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，平高集团储能科技有限公司，国家电网有限公司，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：河南;41