一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统，按照发电出力值从海岛微电网的各个分布式电源中筛选出连续电源；若海岛微电网的子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度，进而调整同子网电源的实际出力，智能的筛选出来可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分布式电源，防止筛选到潜力小的运转效率低下的发电的电源，从而过滤掉使用频率不大的不连续电源，提高了储能设备的使用寿命，降低分布式电源提供发电出力值的波动性，提高发电出力值的确定性，解决了分布式电源的发电出力稳定性问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统


[0001]本专利技术属于微电网技术、电力系统优化
，具体是一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统。

技术介绍

[0002]海岛微电网主要是部署在远离陆地的海洋地区海岛上孤立运行的微型电网，海岛微电网是指多个分布式电源及其相关负载按照一定的拓扑结构组成的网络，由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的孤立运行的小型发配电系统。由于海岛微电网主要是以依赖可再生能源或者中小型化石能源发电机为主的供电网，所以海岛微电网的供电持续性、可靠性和质量难以得到保障，而海岛微电网的部署面积是有限的，所以需严格的控制噪音、控制污染和发电能源的补给周期，目前一般存在的调度策略有柴油机最短时间策略或者储能负荷跟随策略，而风力、柴油等可再生能源一般在持续的供应稳定性很弱，电力的供应时常有周期性或者不确定性，因此需要大量的储能装置进行辅助，而储能装置是有使用寿命的，当储能装置在发电出力值的波动性情况下很容易降低使用寿命；并且，由于分布式电源中有一部是采用可再生能源，非常依赖于自然条件的变化，分布式电源的发电出力值和输出功率有较大波动，发电出力值具有不确定性，会引起电压偏差、电压波动和闪变等问题，因此在微电网中需要控制分布式电源的发电出力值的波动性，提高发电出力稳定性问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种海岛微电网的能源管理控制方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提出一种海岛微电网的能源管理控制方法，具体包括以下步骤：S100，由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；S200，获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；S300，将海岛微电网划分为若干个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将同一个子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度(若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个,则表示该子网中的储能装置承受的压力较小无需计算)；S400，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。
[0005]进一步地，在S100中，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和至少一个分布式电源，储能装置包括蓄电池、飞轮电池和UPS储能电源中的任意一种或多种；分布式电源包
括热电冷联产发电机、内燃机组发电机、燃气轮机发电机、小型水力发电机、风力发电机组、太阳能光伏发电机和燃料电池中的任意一种或多种，各个分布式电源通过电缆和/或馈线与距离最近的储能装置连接，各个储能装置与其他距离最近的储能装置通过电缆和/或馈线相连接并与用电负荷和保护装置汇集到直流母线或者交流母线。
[0006]其中，发电出力值为分布式电源的送出电力量，即出力值；其中，T1取值为[5,20]日或者T1取值为[8,72]小时。
[0007]进一步地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值的平均值OutAVG，和/或,计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的总发电时长的平均值T2；最近一个设定的时间段T1的意义为当前时刻的前一个时间段T1。
[0008]如果当分布式电源在T1中的总发电时长大于或者等于T2，和/或, 如果当分布式电源在T1中的发电出力值的平均值大于或者等于OutAVG，则判断该分布式电源为连续电源。
[0009]其中，总发电时长为分布式电源的发电时送出电力的总时间长度；优选地，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：S201，获取分布式电源在最近一个设定的时间段T1中每个时刻的发电出力值（其中，每个时刻的发电出力值为分布式电源在当前发电出力值的采集时刻到前一个发电出力值的对应采集时刻之间的送出电力量或者称为发电出力值）中的大于0的值构成序列OuG；令变量i为OuG中元素的序号，N为序列OuG中元素的数量,令i的值为3,设置一个空的序列Temp，设置值为0的变量作为稳定系数Sta,i∈[1,N],S202，以OuG中第i个发电出力值的对应采集时刻为Time1，OuG中第i+1个发电出力值采集时刻为Time2，计算OuG中发电出力值的各个采集时刻之间的间隔时长的平均值为Tave；判断OuG中第i+2个发电出力值的采集时刻是否在从Time2到Time2+Tave的时间段内发生，如果是则转到步骤S203，如果否则转到步骤S204；注：当不存在第i+1个、第i+2个发电出力值时则直接转到步骤S203；S203，将OuG中第i个发电出力值O1、OuG中第i+1个发电出力值O2和OuG中第i+2个发电出力值O3的平均值作为不均衡出力值加入到Temp中，将Temp的不均衡出力值做紊流标记并转到步骤S205；S204，从Time1时刻到Time2+Tave时刻内，如果所有发电出力值OuT都满足稳流条件，则将OuG中第i、i+1、i+2个发电出力值O1、O2和O3加入到Temp中，并将Temp中的O1、O2和O3的做稳流标记转到步骤S205，其中，所述稳流条件为：OMean≥OuT≥OMin，或者，OuT≥OMin+RF
×
OMax；其中，RF=exp(OMin
÷
KAve)/ exp(KAve
÷
OMax)；其中，RF为稳流比值，KAve为分布式电源从Time1时刻到Time2+Tave时刻的时间段内所有的发电出力值的均值；OMin表示取O1、O2、O3中的最小值；OMean 表示取O1、O2、O3的平均值；OMax表示取O1、O2、O3中的最大值；S205，记Temp中的各个大于OMax的发电出力值的总数量为Num1，Temp中的各个小
于OMin 的发电出力值的总数量为Num2，当Num1小于Num2时，计算Temp中的各个大于OMax的所有发电出力值之和为第一系数，计算Temp中的各个小于OMin 的所有发电出力值之和为第二系数，当第一系数小于第二系数时,令稳定系数Sta的值增加1，当第一系数大于或等于第二系数时，则标记该分布式电源为连续电源并结束；S206，当Num1大于或等于Num2时，若稳定系数Sta小于或等于稳定阈值，则删除Temp中所有稳流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0，若稳定系数Sta大于稳定阈值，则删除Temp中的所有紊流标记的发电出力值并且设置稳定系数Sta的值为0；其中，稳定阈值取值为[2,30]之间的整数；S207，当i的值小于或者等于N时，令i的值增加1并转到步骤S202；当i的值大于N时，判断此时并不存在连续电源。
[0010]（由此，筛选出来的连续电源的为可调出力和短时过负荷能力运行的潜力大的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S100，由储能装置和多个分布式电源构建海岛微电网，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和多个分布式电源；S200，获取最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源；S300，将海岛微电网划分为若干个子电网，每个子电网包括至少一个储能装置和一个分布式电源，将同一个子电网中的分布式电源称为同子网电源，若子电网中各个同子网电源的连续电源超过1个则计算各个同子网电源的供电趋势度；S400，筛选出供电趋势度大于所有同子网电源的供电趋势度的平均值的同子网电源，调整这些同子网电源的实际出力。2.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S100中，所述海岛微电网包括至少一个储能装置和至少一个分布式电源，储能装置包括蓄电池、飞轮电池和UPS储能电源中的任意一种或多种；分布式电源包括热电冷联产发电机、内燃机组发电机、燃气轮机发电机、小型水力发电机、风力发电机组、太阳能光伏发电机和燃料电池中的任意一种或多种，各个分布式电源通过电缆和/或馈线与距离最近的储能装置连接，各个储能装置与其他距离最近的储能装置通过电缆和/或馈线相连接并与用电负荷和保护装置汇集到直流母线或者交流母线。3.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的发电出力值的平均值OutAVG，和/或计算最近一个设定的时间段T1中各个分布式电源的总发电时长的平均值T2；如果当分布式电源在T1中的平均发电时长大于或者等于T2 ，或者当分布式电源在T1中的发电出力值的平均值大于或者等于OutAVG，则判断该分布式电源为连续电源。4.根据权利要求1所述的一种海岛微电网的能源管理控制方法，其特征在于，在S200中，按照发电出力值从各个分布式电源中筛选出连续电源的方法为：S201，获取分布式电源在最近一个设定的时间段T1中每个时刻的发电出力值中的大于0的值构成序列OuG；令变量i为OuG中元素的序号，N为序列OuG中元素的数量,i∈[1,N],令i的值为3；设置一个空的序列Temp，设置值为0的变量作为稳定系数Sta；S202，以OuG中第i个发电出力值的对应采集时刻为Time1，OuG中第i+1个发电出力值采集时刻为Time2，计算OuG中发电出力值的各个采集时刻之间的间隔时长的平均值为Tave；判断OuG中第i+2个发电出力值的采集时刻是否在从Time2到Time2+Tave的时间段内发生，如果是则转到步骤S203，如果否则转到步骤S204；S203，将OuG中第i个发电出力值O1、OuG中第i+1个发电出力值O2和OuG中第i+2个发电出力值O3的平均值作为不均衡出力值加入到Temp中，将Temp的不均衡出力值做紊流标记并转到步骤S205；S204，从Time1时刻到Time2+Tave时刻内，如果所有发电出力值OuT都满足稳流条件，则将OuG中第i、i+1、i+2个发电出力值O1、O2和O3加入到Temp中，并将Temp中的O1、O2和O3的做稳流标记转到步骤S205，其中，所述稳流条件为：OMean≥OuT≥OMin，或者，OuT≥OMin+RF
×
OMax；
其中，RF=exp(OMin
÷
KAve)/ exp(KAve
÷
OMax)；其中，RF为稳流比值，KAve为分布式电源从Time1时刻到Time2+Tave时刻的时间段内所有的发电出力值的均值；OMin表示取O1、O2、O3中的最小值；OMean 表示取O1、O2、O3的平均值；OMax表示取O1、O2、O3中的最大值；S205，记Temp中的大于OMax的发电出力值的总数量为Num1，Temp中的各个小于OMin 的发电出力值的总数量为Num2，当Num1小于Num2时，计算Temp中的各个大于OMax的所有发电出力值之和为第一系数，计算Temp...

【专利技术属性】
技术研发人员：许媛媛，刘海锋，徐茂栋，贾宪章，张智羿，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：