【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电网能量管理，尤其涉及一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统。
技术介绍
1、随着全球能源结构的转变和可再生能源的快速发展，风光储一体化智能微电网能源管理系统已成为未来能源管理的重要方向。传统的能源管理系统主要依赖于集中式能源供应，而这种模式在应对能源需求波动、提高能源利用效率以及确保能源供应安全等方面存在一定的局限性。相比之下，基于风光储一体化技术的智能微电网能够更好地整合各种可再生能源，提高能源利用效率，同时保证能源供应的稳定性和安全性。然而，现有的风光储一体化智能微电网能源管理系统在实现能源的高效管理和优化控制方面仍存在一些技术挑战。例如，如何实现多种能源的高效集成和协同管理，如何优化储能设备的充放电策略以提高储能设备的运行效率和使用寿命，以及如何提高微电网对外部扰动的鲁棒性和稳定性等。
2、如公开号为cn106026168a的中国专利公开了风光储能智慧能源塔的能量管理策略，该策略通过五种控制模式以及维持能源塔内功率平衡，实现了能源塔的稳定供电，在满足负载需求时还能反馈多余出力给发电网，在维持能量塔内功率平衡的基础上尽可能地延长了储能设备的使用寿命。
3、通过对上述现有技术的分析发现，现有的技术在处理多种能源管理时存在明显短板；这些系统通常依赖单一的模块管理方法来控制相应的设备，这种分散式的管理方式缺乏对发电、储能放电和电能交易之间的综合平衡控制；这导致系统很容易供需失衡；此外，现有技术对于如何在维持微电网平衡的同时实现利益最大化也缺乏深入研究，这导致了冗余能量浪费问题，并进一
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术不足，提出了一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统。该系统通过集成多个核心模块，包括电能监控、风光发电管理、储能管理、电能调度、智能预测与优化、人机交互、故障监控、电能交易和系统评估，实现了对微电网运行状态的全面实时监测和精确控制；该系统通过综合运用短期平衡和长期平衡策略，有效优化了能源的存储、调度和规划过程，确保微电网始终处于稳定运行状态；此外，该系统还通过一体化的控制功能，实现了对各模块之间的协调控制，能够及时买进和卖出缺失和冗余的电能，从而提高能源利用效率、实现系统平衡并显著降低运行成本。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，包括电能监控模块、风光发电管理模块、储能管理模块、电能调度模块、智能预测与优化模块、人机交互模块、故障监控模块、电能交易模块和系统评估模块；
4、电能监控模块，用于实时监测分布式储能舱的电能存储与供应数据、负荷耗能数据以及交流配电网买卖电能量及对应价格数据；
5、风光发电管理模块，用于管理和自适应控制风能和太阳能的发电过程；
6、储能管理模块，用于实时控制n个分布式排列储能舱的充放电过程，并预防各储能舱过充或过放，同时监测储能舱使用寿命变化；
7、电能调度模块，用于根据 n个储能舱充放数据、负荷需求数据以及能源买卖实时预测数据，自动调整微电网的电能分配过程；
8、智能预测与优化模块，用于系统中各单元所使用模型策略的构建和训练，并实时优化能源存储和调度策略；
9、电能交易模块，用于分析和预测外部配电网电力价格实时变化数据，并根据预测电力价格、电能剩余量与负荷需求量，实时调整微电网电能买卖过程；
10、人机交互模块，用于为用户提供可操作的界面，实时展示微电网的运行状态和电能价格预测与买卖数据；
11、故障监控模块，用于实时监测系统整体中存在的异常或故障数据，并将监测的异常或故障反馈到人机交互模块和电能调度模块，实时调整电能调度策略，同时生成异常或故障处理方案；
12、系统评估模块，用于对微电网能源管理系统的性能和运行状态进行评估和优化。
13、具体地，电能监控模块包括数据采集单元和分布式存储单元，风光发电管理模块包括风力发电控制单元和光伏控制单元，储能管理模块包括充放电监控单元和储能舱监测单元；电能交易模块包括电能价格预测单元和电能交易单元；
14、数据采集单元，用于实时采集微电网整体充放电数据、电能交易数据、电价变化数据和所述实时采集数据对应的历史数据；
15、分布式存储单元，用于对实时采集的数据和对应历史数据进行预处理和分片存储；
16、风力发电控制单元，用于根据储能舱剩余电量、负荷需求以及电价行情控制风力发电机的具体工作时间与过程；
17、光伏控制单元，用于根据储能舱剩余电量、负荷需求以及电价行情控制光伏阵列的具体发电工作过程；
18、充放电监控单元，用于实时监控储能舱的充放电状态，预防储能舱过充或过放；
19、储能舱监测单元，用于实时监测储能舱使用寿命变化数据，并利用收集到的数据预测各个储能舱使用寿命变化趋势，利用寿命变化趋势实时优化各个储能舱充电与放电上限量；
20、电能价格预测单元，用于根据前三个月的历史电价变化数据预测未来24小时的电价变化数据；
21、电能交易单元，用于根据预测的电价和微电网充放电需求状态，实时制定具体的电能交易策略，进行具体的电能买卖过程。
22、具体地，智能预测与优化模块包括模型构建与训练单元和部署单元，电能调度模块包括短期调度单元、长期规划单元和一体化控制单元；人机交互模块包括可视化单元和指令交互单元；故障监控模块包括故障检测单元和故障反馈单元；
23、模型构建与训练单元，用于系统中所有预测、优化和控制模型的构建和更新优化；
24、部署单元，用于将训练和优化更新后的模型通过一键安装指令部署到对应的功能单元；
25、短期调度单元，用于短期内的电能需求调度，实现微电网整体电能短期供需关系的平衡；
26、长期规划单元，用于根据微电网电能供需求量和电能预测价格，规划微电网长期电能平衡策略，实现微电网长期供电平衡；
27、一体化控制单元，用于根据制定的短期调度策略和长期规划，对微电网中风能发电设备、光伏发电设备、储能舱设备和交流配电网对接设备中的变流控制装置进行具体控制操作；
28、可视化单元，用于实时展示微电网中 n个储能舱电能充放电过程电能变化趋势，电能价格变化趋势以及电能买卖比例与收益变化数据；
29、指令交互单元，用于向系统实时下发具体的控制指令；
30、故障检测单元，用于对系统整体运行过程和各设备进行实时检测，获取对应运行过程或设备的异常或故障；
31、故障反馈单元，用于将获取的故障或异常进行反馈，并生成对应的故障解决方案。
32、具体地，电能监控模块、风本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，包括电能监控模块、风光发电管理模块、储能管理模块、电能调度模块、智能预测与优化模块、人机交互模块、故障监控模块、电能交易模块和系统评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述电能监控模块包括数据采集单元和分布式存储单元，所述风光发电管理模块包括风力发电控制单元和光伏控制单元，所述储能管理模块包括充放电监控单元和储能舱监测单元；所述电能交易模块包括电能价格预测单元和电能交易单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述智能预测与优化模块包括模型构建与训练单元和部署单元，所述电能调度模块包括短期调度单元、长期规划单元和一体化控制单元；所述人机交互模块包括可视化单元和指令交互单元；所述故障监控模块包括故障检测单元和故障反馈单元；
4.根据权利要求3所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述电能监控模块、风光发电管理模块、储能管理模块、电能调度模块、智能预测与优化模
5.根据权利要求4所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述充放电监控单元，设置如下约束用于储能舱的过充或过放：
6.根据权利要求5所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述储能舱监测单元，采用了一种寿命退化模型，用于预测各个储能舱使用寿命变化趋势，具体包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述短期调度单元，采用一种离网平衡策略，具体过程包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述长期规划单元，采用了一种长期平衡策略，具体过程包括：
9.根据权利要求8所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述一体化控制单元，采用了一种多智能体强化学习策略，用于对微电网中风力发电机设备、光伏电池阵列设备、分布式储能仓设备、负荷和交流配电网对接设备中的变流控制装置进行一体化控制，具体步骤包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述电能价格预测单元，采用了一种DPSO-LSTM策略，具体步骤包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，包括电能监控模块、风光发电管理模块、储能管理模块、电能调度模块、智能预测与优化模块、人机交互模块、故障监控模块、电能交易模块和系统评估模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述电能监控模块包括数据采集单元和分布式存储单元，所述风光发电管理模块包括风力发电控制单元和光伏控制单元，所述储能管理模块包括充放电监控单元和储能舱监测单元；所述电能交易模块包括电能价格预测单元和电能交易单元；
3.根据权利要求2所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述智能预测与优化模块包括模型构建与训练单元和部署单元，所述电能调度模块包括短期调度单元、长期规划单元和一体化控制单元；所述人机交互模块包括可视化单元和指令交互单元；所述故障监控模块包括故障检测单元和故障反馈单元；
4.根据权利要求3所述的一种基于风光储一体化的智能微电网能源管理系统，其特征在于，所述电能监控模块、风光发电管理模块、储能管理模块、电能调度模块、智能预测与优化模块、人机交互模块、故障监控模块、电能交易模块和系统评估模块及其对应单元的工作流程包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张高锋，熊俊豪，
申请(专利权)人：江苏谷峰电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。