【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统，尤其涉及一种直流微电网能量调度方法及系统。
技术介绍
1、近些年随着可再生能源大量接入电力系统，直流微电网以其对新能源接入的独特优势越来受到人们关注。为了更好地消纳新能源，保障供电系统稳定，直流微电网可以与其他互联的微电网协作实现整体的收益最大。因此，为了明确地处理约束、经济与环境保护标准，实现电力资源与储能的优化调度，从而实现最优收益，能量管理系统举足轻重。目前的优化策略通常是基于模型预测控制以及启发式算法开发出来的，而这些策略通常存在非最优解的问题。其次这些优化策略普遍都侧重经济优化，但却少有考虑储能的退化成本。
2、现有专利中，申请号为202110020059.7，公开日为2021年5月11日的专利公开了一种计及电动汽车用户需求的直流微电网经济调度方法，该方法首先根据电动汽车用户的不同需求进行建模；再制定直流微电网的经济调度计划，以可再生能源发电功率和固定不变负荷超短期消耗功率的预测数据作为已知条件，以包含系统运行维护成本及与大电网交互成本的系统运行总成本的最小值作为经济调度计划目标函数，以满足系统安全稳定运行的约束条件为经济调度计划目标函数约束条件进行限制，对经济调度计划目标函数求解后，得到可控电源、储能单元、电动汽车可调重要负荷的运行状态的超短期调度结果。
3、申请号为202310760679.3，公开日为2023年10月10日的专利公开了一种低压直流柔性微电网的调度优化方法及系统，该方法包括获取低压柔性微电网的电网状态信息，电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息
技术实现思路
1、本专利技术为了解决现有技术中未考虑储能系统电池退化问题，计算成本与实际成本存在偏差，且现有优化策略存在非最优解的问题，提出了一种直流微电网能量调度方法及系统，该方法包括建立模型，获取设备数据并初始化算法，根据模型对分配方案进行优化，根据优化方案调节各单元运行方式，其中建立模型时在目标函数内考虑了储能电池的退化成本。
2、本专利技术的具体技术方案如下：一种直流微电网能量调度方法，具体包括以下步骤：
3、s1：根据目标函数和约束条件，建立优化调度模型；
4、s2：向优化调度模型内输入微电网系统基础参数，对算法进行初始化，并通过管理系统检测当前电网系统状态，获取测量信息；
5、s3：根据优化调度模型，采用线性规划求解器对系统中可调度资源的分配方案进行优化；
6、s4：各单元控制器根据最终优化方案对电网系统各单元的运行方式进行控制调节。
7、本方法中在计算过程中对各设备工作状态进行实时监测，根据设备当前工作数据进行优化计算，并对各设备进行实时调控，提高了能源调度的效率。
8、作为优选，所述步骤s1中设计目标函数具体包括以下步骤：
9、s101：根据下式可算出t时刻微电网购电成本cg
10、
11、其中为t时刻购电电价，为固定从电网购电成本，和为微电网与公共电网交互功率；s102：根据下式可算出t时刻电池老化成本cbatt
12、
13、其中cst为电池老化单位成本，和为储能电池充放电功率；
14、s103：以供电成本最小为目标建立电能调度模型，通过下式得到目标函数
15、
16、其中δt为采样时间间隔，tday为一天内时刻数。
17、本方法的优化目标函数为微电网总成本最小，包括购电成本，且同时考虑了储能系统的电池退化成本，使计算成本更符合实际成本，提高优化方案的可行性。
18、作为优选，所述电池老化单位成本cst可通过下式计算
19、
20、其中cbatt为电池价格，elifebatt为电池在生命周期内可交换的总能量，可通过下式计算
21、elifebatt＝enomncyclesdod
22、其中enom为电池的额定能量容量，ncycles为电池的循环次数，dod为电池的放电深度。
23、电池退化成本与电池容量、循环次数以及放电深度有关。在电池价格一定时，容量越大，电池循环次数越多，放电深度越大，电池老化单位成本越小。
24、作为优选，所述步骤s1中约束条件包括微电网系统约束，微电网系统约束包括功率平衡方程约束以及并网协议约束，其中功率平衡方程约束为
25、pg(t)+pst(t)+ppv(t)＝pload(t)
26、其中pg为微电网与公共电网交互功率，pst为储能电池充放电功率，ppv表示光伏单元输出功率，pload为微电网本地负荷功率；
27、并网协议约束为
28、
29、其中和为微电网与公共电网间输送的最大功率，满足
30、功率平衡方程对为电网内功率传输大小进行限制，避免最终方案中出现与实际功率输送条件不符的调度方案，提高最终方案的可行性。
31、作为优选，所述步骤s1中约束条件还包括储能系统约束，储能系统约束包括电池充放电功率约束和储能约束，其中电池充放电约束为
32、pbattchargemax≤pbatt(t)≤pbattdischargemax
33、其中pbatt为储能电池输出功率，pbattchargemax和pbattdischargemax分别为储能电池最大充电功率和最大放电功率，储能电池输出功率pbatt可通过下式算出
34、
35、其中ηcvs为储能变换器的效率，ηe为电池的能量效率，其中和满足
36、
37、储能约束为
38、soemin≤soe(t)≤soemax
39、其中soe为电池剩余电量，可通过下式计算
40、
41、本方法在优化过程中重点考虑了电池相关的成本，在计算过程中加入电池充放电约束，防止下发超过电池充放电性能的调度指令，造成储能系统的损坏。
42、作为优选，所述步骤s2中电网系统测量信息包括光伏单元输出功率ppv，本地负荷功率pload，公共电网交互功率pg以及储能充放电功率和
43、通过实时监测直流微电网中各设备的工作数据，可对每一时段内调度方案进行优化，保证微电网在该时段内最优方案中工作，提高微电网的经济效益，同时保证储能系统的稳定性。
44、一种直流微电网能量调度系本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种直流微电网能量调度方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤S1中设计目标函数具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述电池老化单位成本cst可通过下式计算
4.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤S1中约束条件包括微电网系统约束，微电网系统约束包括功率平衡方程约束以及并网协议约束，其中功率平衡方程约束为
5.根据权利要求4所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤S1中约束条件还包括储能系统约束，储能系统约束包括电池充放电功率约束和储能约束，其中电池充放电约束为
6.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤S2中电网系统测量信息包括光伏单元输出功率Ppv，本地负荷功率Pload，公共电网交互功率Pg以及储能充放电功率和
7.一种直流微电网能量调度系统，适用权利要求1至6所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，包括上层系统和下层系统，上
8.根据权利要求7所述的直流微电网能量调度系统，其特征在于，所述下层系统包括光伏单元、本地负载、储能单元和并网单元。
9.根据权利要求7所述的直流微电网能量调度系统，其特征在于，所述上层系统和所述下层系统相互独立，通过无线通信方式连接。
10.根据权利要求8所述的直流微电网能量调度系统，其特征在于，所述光伏单元连接所述储能单元，所述并网单元连接所述储能单元。
...【技术特征摘要】
1.一种直流微电网能量调度方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤s1中设计目标函数具体包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述电池老化单位成本cst可通过下式计算
4.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤s1中约束条件包括微电网系统约束，微电网系统约束包括功率平衡方程约束以及并网协议约束，其中功率平衡方程约束为
5.根据权利要求4所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤s1中约束条件还包括储能系统约束，储能系统约束包括电池充放电功率约束和储能约束，其中电池充放电约束为
6.根据权利要求1所述的直流微电网能量调度方法，其特征在于，所述步骤s2...
【专利技术属性】
技术研发人员：林金伟，王东升，张乐，纪涛，吴宇红，王涛，陈浩，李钟煦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，
类型：发明
国别省市：
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