一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法，包括：微电网设有两套储能设备；设置微电网控制策略，通过微电网控制策略对微电网进行优化控制；微电网控制策略包括：微电网控制策略1是通过目标函数在电价的高峰期第一储能设备进行放电，在电价的谷期第一储能设备进行充电；Min(π

【技术实现步骤摘要】
一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法


[0001]本专利技术涉及微电网控制
，尤其涉及一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法。

技术介绍

[0002]微电网概念的提出能够促进企业以及用户合理利用可再生能源，减少了环境污染，节省了电网运行成本，同时也节约了用户的电费，给社会带来可观的经济效益和环境效益。区别于传统大电网，微电网有着如下几点长处：(1)当种类繁多的分布式电源接入电网时，可以促进配电网自身运转以及对其进行调控；(2)能够有效降低微网内备用容量；(3)能够向负荷提供冷能热能电能，极大提高能源利用率；(4)为偏远地区负荷供电提供可靠支撑；(5)为负荷提供侧电压支持，改善电能质量；(6)大电网发生故障时，微电网能够为重要负荷持续提供电能，提高了电能质量可靠性；(7)提高分布式能源优化利用率，有效降低环境污染。微电网多能源系统内包含的可再生能源种类繁多，如风能、光能、潮汐能等，发展微电网多能源系统可以推动智能电网的发展、促进能源结构合理利用。
[0003]微电网优化及控制技术的研究可以保证微电网安全稳定运行。微网内接入的分布式电源种类众多，规格也不同，会对微电网的安全运行有着很大的影响，这就需要对电源进行合理配置。此外，微网中分布式能源有光伏电池、风机等不可控设备，还有微型燃气轮机、燃料电池、储能装置等可调度设备，如何合理安排电源出力是保证微电网安全经济运行的关键。微电网在联网运行时，还存在与大电网之间的双向能量交互，电力市场下，综合能源微电网需要根据不同电力市场激励调整自身设备发电计划，达到优化的运行控制策略。
[0004]微电网是一种包含多种能源形式的小型电力系统，内能够实现部分区域的能量优化，确保输出功率平衡。传统大电网有着发电、输电、配电的功能，微电网的功能也类似。近年来，随着风电装机容量的不断提高，风力发电对减少因电网故障停运以及提升可再生电源供电可靠性均有较大的帮助。目前的能量管理控制策略大多是尽可能就地利用风资源，实现系统的就地供需；有的地区尽可能多的采用可再生能源，例如：大规模的光伏发电，风力发电等；有的采用智能用电技术，减少储能的比例；还有的既考虑需求响应的赢利控制策略，又考虑合同能源管理的赢利控制策略。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法，着重于电网、风电和储能的协同优化，提高电力系统弹性，能够促进可再生能源的一体化，节约输电费用的多控制策略微电网能源协调优化。
[0006]一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法，包括以下步骤：
[0007]1)微电网设有两套储能设备；
[0008]2)设置微电网控制策略，通过微电网控制策略对微电网进行优化控制；
[0009]所述的微电网控制策略包括：
[0010]微电网控制策略1是通过目标函数式(1)在电价的高峰期第一储能设备进行放电，在电价的谷期第一储能设备进行充电；
[0011]Min(π
T
P
SC
‑
π
T
P
SD
)
ꢀꢀ
(1)
[0012]其中，π
T
表示动态电价；P
SC
表示第一储能设备充电功率；P
SD
表示第一储能设备放电功率；
[0013]微电网控制策略2是第一储能设备运行时通过目标函数式(2)向电网购电；
[0014]Min(π
T
P
Utility
)
ꢀꢀ
(8)
[0015]其中，P
Utility
表示从电网购买的电能；
[0016]所述的两套储能设备包括：
[0017]第一储能设备，所述的第一储能设备与风机耦合，所述的第一储能设备在正常工作时为微电网供电，所述的第一储能设备在停机期间为微电网提供电源；
[0018]第二储能设备，所述的第二储能设备作为应急储能设备，所述的第二储能设备存储的电能仅用作救急资源，为微电网系统中的关键负载供电，存储的电能不允许卖回电网。
[0019]所述的微电网控制策略还包括：
[0020]微电网控制策略3是通过预先规划第二储能设备的电能按照目标函数式(15)供给灾害易发区供电，在发生突发事件后，进行控制第二储能设备定向供电；
[0021]其中，π
T
表示动态电价；I表示正常运行的储能站数量；E
s
表示第一储能设备的容量(kWh)；E
S,max
表示第一储能设备的最大容量(kWh)；P
SC
表示第一储能充电功率；P
SD
表示第一储能放电功率；k1表示第二储能设备存储状态；E
ES
表示第二储能设备的容量(kWh)；E
ES,max
表示第二储能设备最大容量(kWh)；P
ESC
第二储能设备输入率(kW)；P
ESD
第二储能设备输出功率(kW)。
[0022]所述的微电网控制策略还包括：
[0023]微电网控制策略4是充满电的第一储能设备和第二储能设备在停电时用作救急资源，为系统中的关键负载供电。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
[0025]本专利技术建立了准确的负荷预测模型，以及根据实际运行情况，建立的电价定价机制，以上两点是本专利技术协调控制的基础。根据实际运行，建立了四种不同的工作模式，可以覆盖完整的使用场景；并建立了适用四种不同场景的协调优化控制模型。实际运行时，自动从四种运行模式中选择符合当下场景的运行模式，以此实现最优的能源协调控制。
附图说明
[0026]图1为多控制策略微电网协调优化算法流程图；
[0027]图2多模式微电网能源协调优化控制策略仿真结果，其中，a母线电压，b源荷功率，c储能设备电流，d并网变换器交换功率。
具体实施方式
[0028]如图1所示，首先，通过统计的符合历史资料，找出负荷变化的规律，建立负荷预测模型；其次，结合高峰和非高峰用电定价，创建小时定价，用于四种不同的工作模式；根据具体场景，自动选择不同的运行模式，实现最优的能源协调控制。一种多控制策略微电网能源协调优化控制策略，包括：
[0029](1)微电网设有两套储能设备：储能1：与风机耦合的储能设备,该储能设备在正常工作时为电网供电,并在停机期间提供电源，默认都是该储能设备工作；第二储能设备：该储能设备存储的电能仅用作救急资源，为系统中的关键负载供电，存储的电能不允许卖回电网。
[0030](2)设置四种微电网控制策略，四种控制策略基本涵盖所有的使用场景，在不同场景分别实现不同的优化目标。
[0031](3)控制策略1：在电价的高峰期第一储能设备进行放电，在电价的谷期第一储能设备进行充电，通过差价实现获利；其目标函数为：Min(π
T
P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多控制策略微电网能源协调优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)微电网设有两套储能设备；2)设置微电网控制策略，通过微电网控制策略对微电网进行优化控制；所述的微电网控制策略包括：微电网控制策略1是通过目标函数式(1)在电价的高峰期第一储能设备进行放电，在电价的谷期第一储能设备进行充电；Min(π
T
P
SC
‑
π
T
P
SD
)
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，π
T
表示动态电价；P
SC
表示第一储能充电功率；P
SD
表示第一储能放电功率；微电网控制策略2是第一储能设备运行时通过目标函数式(2)向电网购电；Min(π
T
P
Utility
)
ꢀꢀꢀꢀ
(8)其中，P
Utility
表示从电网购买的电能。2.根据权利要求1所述的多控制策略微电网能源协调优化控制方法，其特征在于，所述的两套储能设备包括：第一储能设备，所述的第一储能设备与风机耦合，所述的第一储能设备在正常工作时为微电网供电，所述的第一储能设备在停机期间为微电网提供电源；第二储能设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丹，朱元龙，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：