水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态能量调度方法技术方案

本申请涉及一种水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态能量调度方法，根据新能源发电量、传统发电量与负荷需求之间的能量平衡关系，开创性地将系统分为五大运行模态；构建了各运行模态下的运行策略，深入探究了系统与主电网之间的能量交互关系，保证了电网及储能系统的最大利用，尽可能减少系统弃风弃光功率及切负荷功率；构建了适用于所提出的运行策略的优化调度模型，在当前常用经济性目标函数的基础上，增加系统弃风弃光惩罚成本及切负荷成本，以尽可能避免系统弃风弃光现象及切负荷现象；并采用DQN算法求解系统优化调度模型，避免了当前常用的群体智能算法求解稳定性较差的缺点，提高了模型求解的稳定性。提高了模型求解的稳定性。提高了模型求解的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态能量调度方法


[0001]本申请涉及微电网优化调度
，具体地，涉及一种水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态能量调度方法。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，太阳能、风能、潮汐能等多种可再生能源在水路交通领域的应用成为可能。但是，可再生能源发电具有较强的随机性和间歇性，为了保证水路交通自洽能源系统的稳定运行，不可避免会产生“弃风弃光”现象，同时，水路交通自洽能源系统负荷较大，在用电高峰期，系统出力难以完全满足负荷需求，可能需要按照重要程度切除负荷。因此，探索水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态划分方法并提出相应的运行策略，以尽可能避免“弃风弃光”现象及用电高峰期切除负荷，成为水路交通自洽能源系统研究的重点与难点问题。总结现有的微电网运行模态划分方法，发现当前多以母线电压为基准对储能系统的运行模态进行划分，并提出相应运行模态下储能系统的运行策略，并未对微电网与主电网间的能量互动进行深入探讨与研究。但在水路交通自洽能源系统的背景下，探索计及系统与主电网间能量交互的系统运行模态划分方法及运行策略对于减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水路交通自洽能源系统多用能场景运行模态能量调度方法，其特征在于，包括：确定当前调度周期中每个时刻对应的系统运行模态；所述系统运行模态包括风
‑
光
‑
水能量最优利用模态、风
‑
光
‑
水能量充足模态、风
‑
光
‑
水能量过剩模态、风
‑
光
‑
水能量不足模态、风
‑
光
‑
水能量严重不足模态；根据所述确定的系统运行模态对应的系统运行策略，确定所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量、系统弃风弃光弃水量；根据所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量和系统弃风弃光弃水量构建水路交通自洽能源系统优化调度模型；采用DQN算法求解所述水路交通自洽能源系统优化调度模型，得到每个时刻对应的最优的水力发电系统出力。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风
‑
光
‑
水能量最优利用模态，满足以下公式：P
PV
(t)+P
WT
(t)+P
Hy
(t)
‑
P
load
(t)＝0其中，P
PV
(t)为t时刻光伏发电系统发电功率；P
WT
(t)为t时刻风力发电系统发电功率；P
Hy
(t)为t时刻水力发电系统发电功率；P
load
(t)为t时刻港区负荷功率；所述风
‑
光
‑
水能量充足模态，满足以下公式：0＜P
PV
(t)+P
WT
(t)+P
Hy
(t)
‑
P
load
(t)≤P
gridmax
(t)+P
cmax
(t)P
cmax
(t)＝[SOC
max
‑
SOC(t
‑
1)]*E
b
其中，P
gridmax
(t)为t时刻电网馈电或取电功率极限；P
cmax
(t)为t时刻储能系统的最大充电功率；SOC
max
为储能系统的荷电状态最大值；SOC(t
‑
1)为t
‑
1时刻储能系统荷电状态；E
b
为储能系统容量；所述风
‑
光
‑
水能量过剩模态，满足以下公式：P
PV
(t)+P
WT
(t)+P
Hy
(t)
‑
P
load
(t)＞P
gridmax
(t)+P
cmax
(t)P
cmax
(t)＝[SOC
max
‑
SOC(t
‑
1)]*E
b
所述风
‑
光
‑
水能量不足模态，满足以下公式：0＜P
load
(t)
‑
[P
PV
(t)+P
WT
(t)+P
Hy
(t)]≤P
gridmax
(t)+P
fmax
(t)P
fmax
(t)＝[SOC(t
‑
1)
‑
SOC
min
]*E
b
其中，P
fmax
(t)为t时刻储能系统的最大放电功率；SOC
min
为储能系统的荷电状态最小值；所述风
‑
光
‑
水能量严重不足模态，满足以下公式：P
load
(t)
‑
[P
PV
(t)+P
WT
(t)+P
Hy
(t)]＞P
gridmax
(t)+P
fmax
(t)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述确定的系统运行模态对应的系统运行策略，确定所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量、系统弃风弃光弃水量，包括：当确定的系统运行模态为风
‑
光
‑
水能量最优利用模态时，所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量、系统弃风弃光弃水量均为0。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述确定的系统运行模态对应的系统运行策略，确定所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量、系统弃风弃光弃水量，包括：当确定的系统运行模态为风
‑
光
‑
水能量充足模态时，系统运行策略如下：
步骤1，计算风光水出力之和与负荷功率的差值的绝对值P(t)；步骤2，判断储能系统是否可用，若不可用，P
Bess
(t)＝0，执行步骤3，若可用，执行步骤4；步骤3，判断电网是否可消纳多余电能，若可消纳，t时刻的电网出力P
grid
(t)＝
‑
P(t)，若不可消纳，P
grid
(t)＝
‑
P
gridmax
(t)，P
gridmax
(t)为t时刻电网馈电或取电功率极限，t时刻系统弃风弃光弃水量P
q
(t)＝P(t)
‑
P
gridmax
(t)；步骤4，判断电网馈电成本是否小于储能充电成本，若是，执行步骤5，若否，执行步骤6；步骤5，判断电网是否可消纳多余电能，若可消纳，P
grid
(t)＝
‑
P(t)，t时刻的储能出力P
Bess
(t)＝0；若不可消纳，P
grid
(t)＝
‑
P
gridmax
(t)，P
Bess
(t)＝
‑
[P(t)
‑
P
gridmax
(t)]；步骤6，判断储能系统是否可消纳多余功率，若可消纳，P
grid
(t)＝0，t时刻的储能出力P
Bess
(t)＝
‑
P(t)；若不可消纳，P
grid
(t)＝
‑
[P(t)
‑
P
cmax
(t)]，P
cmax
(t)为t时刻储能系统的最大充电功率，P
Bess
(t)＝
‑
P
cmax
(t)。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，根据所述确定的系统运行模态对应的系统运行策略，确定所述每个时刻对应的储能出力、电网出力、系统切负荷量、系统弃风弃光弃水量，包括：当确定的系统运行模态为风
‑
光
‑
水能量过剩模态时，系统运行策略如下：步骤1，计算风光水出力之和与负荷功率的差值的绝对值P(t)；步骤2，判断储能系统是否可用，若不可用，t时刻的储能出力P
Bess
(t)＝0，t时刻的电网出力P
grid
(t)＝
‑
P
gridmax
(t)，P
qridmax
(t)为t时刻电网馈电或取电功率极限，t时刻系统弃风弃光弃水量P
q
(t)＝P(t)
‑
P
gridmax
(t)；若可用，P
grid
(t)＝
‑
P
gridmax
(t)，P
Bess
(t)＝
‑
P
cmax
(t)，P
q
(t)＝P(t)
‑
P
gridmax
(t)
‑
P
cmax
(t)，P
cmax

【专利技术属性】
技术研发人员：徐先峰，李芷菡，蒋欣宸，李陇杰，张震，胡力群，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：