【摘要】 本发明公开一种基于负荷中断模型的微网孤网运行的能量管理方法，本方法针对孤网运行模式，将微网需要维持内部功率平衡和电压稳定的要求转化为经济指标，建立详细的负荷中断模型，通过负荷竞价获得供电时间保证；同时考虑经济和技术特性储能单元模型进行分布式电源管理。本方法将运行周期分为若干时间段，首先基于日前预测确定所有时间段的负荷水平和分布式电源启停状态，确保功率平衡并保证足够功率裕度；然后基于超短期预测对分布式电源和储能单元进行出力调整，以满足电压和潮流约束。通过两层协调优化模型，消除日前预测与超短期预测之间的误差。本方法适用于含各种储能设备、负荷以及多类型多配比电源组成的微网系统的孤网运行能量管理。 ： 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210261368.4 【申请日】2012-07-26 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102751728B 【公开公告日】2014-11-12 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102751728B 【授权公告日】2014-11-12 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H02J3/14; H02J3/46 【发明人】江全元; 薛美东; 耿光超; 石庆均 【主权项内容】一种基于负荷中断模型的微网孤网运行的能量管理方法，其特征在于, 该方法包含以下步骤：第一步：提取微网系统储能单元和分布式电源的技术参数、未来24小时的负荷预测数据、风力发电和光伏发电未来24小时的出力预测数据，以及电网的未来24小时的电价信息；第二步：基于微网负荷、储能单元和分布式电源信息，分别建立负荷中断模型、储能单元模型以及分布式电源的成本-功率曲线；基于微网网络结构建立网络方程；第三步：计划层将运行周期分为多个时间段，基于日前预测的负荷数据以及不可控电源输出功率，规划各时段中负荷水平和分布式电源启停状态，得到全时段的微网调度计划；计划层以运行周期内总运行收益最大为目标函数，考虑微网内部的功率平衡、储能设备能量水平和充放电损失、负荷中断费用和中断时间、各微网元件的运行/启停成本和输出功率/爬坡率限制，求解混合整数线性规划问题；第四步：调度层针对单一时间段，遵从微网调度计划的启停状态，基于超短期预测的负荷数据以及不可控电源输出功率，调整微网元件的出力，得到该时段的微网调度方案；调度层以单一时段的运行成本最小且实际出力与计划出力偏差最小为目标函数，考虑电压约束、潮流约束、逆变器容量约束和微网元件的输出功率约束，求解非线性规划问题；第五步：设定实际输出功率的阀值，检验调度方案的可行性；微网元件的输出功率阀值由技术出力限制、与计划出力的偏差共同决定；若实际输出功率大于阀值，调节惩罚因子，并根据微网元件的成本微增率和功率调节裕度修正阀值，重复第四步；若修正后的调度方案可行，进入第七步，否则进入第六步；第六步：调整功率备用系数，以当前时间段为初始时刻，预测未来一个调度周期的负荷数据以及不可控电源输出功率，进入第三步；第七步：记录当前时段的调度方案，检验运行周期是否结束；如果运行周期没有结束，进行下一时间段调度，进入第四步；如果运行周期结束，微网孤网运行的能量管理完成；第八步：根据调度方案，向储能单元、分布式电源和中断负荷发布调度指令，由本地控制器进行实时控制；所述第二步中，将负荷的重要性转化为经济指标建立详细的负荷中断模型进行需求侧管理，通过负荷竞价获得供电时间保证，即微网的负荷过剩时也要保证重要负荷，而通过支付中断费用可以切除部分不重要负荷；所以，微网负荷分为重要负荷和可中断负荷，重要负荷的售电价格是确定的，且不可切除；可中断负荷分为低电价可中断负荷和高赔偿可中断负荷，前者在事故前通过电价打折来换取负荷的可中断权；后者在事故发生且中断措施实施后才进行赔偿；在计划层建立负荷中断模型，可中断负荷状态作为优化变量，负荷售电收益表示为：fL(x)=Σ t∈ ST(Σ i∈ SLNcLtPLit+Σ i∈ SLI(α iULit-β i(1-ULit))cLtPLit); ]]>为防止负荷频繁切除和恢复供电，对负荷的切除时间进行限制：ULi*t≥ ULit-ULit-1ULi*t≥ ULit-1-ULit, i∈ SLI, t∈ ST; ]]>Σ j=0mULi*t+j≤ 1, i∈ SLI, t∈ ST; ]]>该数学模型中的符号定义如下：ST是时段集合；SLN是重要负荷集合；SLI是可中断负荷集合；cL是售电电价；α是低电价可中断负荷的电价折扣；β是高赔偿可中断负荷的中断费用；PL是负荷功率；UL是负荷状态，0代表负荷全部切除，1代表为负荷供电；UL*是负荷状态转换标记；m是负荷中断最短时间，以时间段的个数表示。 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】3.0 【被引证次数】1 【自引次数】2.0 【他引次数】1.0 【被他引次数】1.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】55

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