西安交通大学;江苏镇安电力设备有限公司;江苏中能欣润电力科技有限公司贾要勤获国家专利权
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龙图腾网获悉西安交通大学;江苏镇安电力设备有限公司;江苏中能欣润电力科技有限公司申请的专利一种多时间尺度的微电网能量管理方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115622065B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211342255.7,技术领域涉及:H02J3/06;该发明授权一种多时间尺度的微电网能量管理方法是由贾要勤;李洁;王云鹏;张健鹏;王传斌;张群峰;王致远;秦鹏设计研发完成,并于2022-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多时间尺度的微电网能量管理方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种多时间尺度的微电网能量管理方法,采用低成本的基于路由器组网方案,简便易行,无需复杂的现场总线即可实现通信交互,将日前和日内优化相结合,日内优化根据最新的,精度更高的预测信息对日前调度方案进行滚动修正,降低了预测信息的不确定性因素的影响,提高了微电网调度计划的准确性和可靠性,降低了微电网运行成本。引入与主网功率交互,降低了新能源发电带来的波动,进一步提高了微电网的稳定性,同时主网实时电价与分布式电源发电入网电价的竞价使得微电网成本进一步优化,为了避免优化目标的单一,将环境治理成本纳入目标函数,实现了对环境效益和经济效益的综合考量。
本发明授权一种多时间尺度的微电网能量管理方法在权利要求书中公布了:1.一种多时间尺度的微电网能量管理方法,其特征在于:主要包含以下步骤: S1:利用基于路由器组网的通讯方案进行微电网中各设备的信息交换,通信协议采用ModbusTCP; S2:中央控制器依据实时采集的系统运行信息执行并下发微电网的实时调度策略,统筹分布式电源和储能单元的出力状况以及控制负载的投切,以及是否与主网进行购售电,并且将采集的光伏输出功率和负荷历史数据以及天气预报,用于对光伏输出功率和负荷进行预测,预测前用小波时频分析将负荷光伏的数据序列分解为高频分量和低频分量,通过小波分析,得到原始数据的不同频率尺度的分量,针对每个频率尺度上的分量进行预测,采用BP神经网络作为预测算法,利用太阳辐照度的历史数据对BP神经网络进行训练后,用测试集中的太阳辐照度数据来测试进行训练后的BP神经网络的性能,将微电网与主网的购售电作为调度决策之一; S3:在预测信息的基础上,中央控制器采集实时电价和分时电价,综合考虑微网内各单元的约束条件建立日前优化模型,以运行成本、环境治理成本、购售电成本之和最小为优化目标,以1小时为周期制定24小时的日前调度方案,并传输给本地控制器,日前调度方案以最小化微电网的运行费用和环境治理费用为优化目标,其目标函数为:1 1式中是微电网的运行成本,包括各分布式发电单元的维护费用,是环境治理费用,包括对分布式发电带来的污染物氮氧化物和硫氧化物的处理,是微电网与主网购售电带来的成本; 所述微电网的运行成本公式为:1-1式中是第个分布式发电单元的运行成本,是分布式发电单元的数量;1-2式中是维护成本系数,是第个分布式发电单元的有功输出功率;所述环境治理费用公式为:1-3式中和是治理硫氧化物和氮氧化物的成本系数,是第个发电单元发电1小时所排放的硫、氮氧化物的量,是时刻第个发电单元的有功输出功率; 所述微电网与主网购售电带来的成本公式为:1-4式中和分别表示从主网购电和向主网售电的价格,是微电网与主网交互的功率,大于0表示从主网购电,小于0表示向主网售电; S4:根据最新的精度更高的日内预测信息,在调度日,中央控制器以15分钟为周期对日前调度方案进行在线滚动修正得到日内调度方案,日内调度方案的优化目标函数为:式中是惩罚成本; 在尽量遵循日前计划、不改变负荷运行状态,且满足功率平衡、各单元输出功率限制约束,以15分钟为周期,在调度日的第一个周期到来时初始调度计划按照日前调度计划执行,同时每个周期都要预测下一周期的光伏功率与负荷信息,制定下一周期的日内调度计划,滚动修正各个机组接下来时刻的调度安排,使得发电单元的总出力与实际发电需求逐级逼近,保证微电网安全稳定地运行,日内调度方案的目标函数中:惩罚成本与日内调度方案和日前调度方案中的功率指令值差异有关,2-1式中n是可控发电单元的数量,是第个可控发电单元的惩罚系数,是各发电单元的功率调整量; 约束条件不仅要满足上述日前调度方案中的约束条件,还要对各发电单元的功率调整量加以限制,微电网中的约束条件主要包括总体约束和各单元约束,总体约束指微电网中的功率平衡:式中是微电网中t时刻的有功负荷需求,为微电网中t时刻的总有功功率损耗,各单元约束包括分布式发电单元功率限制,储能系统的荷电状态限制,可控机组的功率变化速率限制:3-1式中个分布式发电单元的有功输出功率上下限;3-2式中是储能电池的荷电状态,是荷电状态的上下限,3-3式中是第i个可控机组的最大功率变化速率; 优化模型采用数学规划求解器Cplex求解得到可执行的日前调度方案与日内调度方案。
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