【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可再生能源与电力系统工程，尤其涉及一种低碳微电网规划方法。
技术介绍
1、随着可再生能源技术的发展及其在电网中的广泛应用，微电网作为一种集中管理分布式能源的有效方式越来越受到重视。微电网能够提供高效、可靠和清洁的电力供应，同时减少碳排放。为了实现这一目标，需要一种科学的规划方法来优化微电网中各种设备的配备与运行策略，确保经济性与环境效益最大化。
2、经检索，中国专利申请号为cn201511019138.7的专利，公开了一种微电网低碳化运行的优化控制方法，包括获取微电网分布式电源分布情况；计及分布式电源使用效率的碳排放量，根据所述碳排放量进行建模；对不同电源的碳排放量设置相应权重；制定控制策略；在满足约束条件的前提下，采用数学规划法以碳排放量最小化为目标，对微电网碳排放量进行优化。上述专利中的优化控制方法存在以下不足：侧重于碳排放量的最小化，未提及对其他目标的考虑或支持决策者进行综合判断的功能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种低碳微电网规划方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种低碳微电网规划方法，基于低碳微电网规划系统实现，所述系统包括：
4、数据采集模块，负责收集包括气象数据、能源价格、设备状态和用户负荷在内的实时数据；
5、预测模块，利用历史数据和机器学习算法进行短期和长期的能源供需预测；
6、优化规划模块，根据预测
7、决策支持模块，为操作者提供优化后的规划方案；
8、实时监控模块，实时监控微电网的状态，并对异常情况做出响应以确保稳定运行；
9、能源管理与调度模块，根据优化规划模块输出的方案进行能源流的管理和调度。
10、优选的：所述系统还包括：
11、经济性分析模块，该模块提供全生命周期的成本分析和收益预测功能，通过对不同投资方案的回报率、成本回收期和净现值的关键经济指标的评估；
12、故障预防维护模块，基于机器学习中的异常检测技术，用于监测设备健康状态并提前识别潜在的故障风险；
13、环境影响评估模块，该模块计算和跟踪微电网对环境的多方面影响，包括温室气体排放量、可再生能源利用率和节能减排效果；此外，该模块模拟不同环境政策和激励措施对微电网规划的潜在影响。
14、优选的：所述预测模块包括：
15、时间序列分析单元：利用历史数据对未来的负荷需求及能源产出趋势进行预测；
16、机器学习模型单元：通过构建和训练多种机器学习模型来提升预测的准确性；
17、预测结果校验单元：对比实际数据与预测结果，不断迭代优化预测模型。
18、优选的：所述优化规划模块包括：
19、设备参数配置单元：根据设备特性和约束定义设备参数的配置范围；
20、多目标优化算法单元：运用遗传算法、粒子群优化方法求解多目标优化问题；
21、方案生成与评估单元：生成多个可行方案，并根据经济性和环境影响进行综合评估。
22、优选的：所述决策支持模块包括：
23、可视化展示单元：通过图表和仪表板直观展示规划方案与关键指标；
24、方案比较分析单元：提供不同规划方案的比较和深度分析；
25、用户交互单元：提供偏好设定功能，用户基于偏好设定参与到方案的最终决策过程中。
26、优选的：所述能源管理与调度模块包括：
27、发电调度单元：管理和优化各类能源设备的发电计划和出力；
28、储能管理单元：根据电网需求和电价信号智能调节储能系统的充放电策略；
29、需求响应管理单元：引导和调节用户负荷，实现需求侧管理。
30、优选的：所述经济性分析模块包括：
31、初期投资评估单元：计算规划期内的总投资额和资本支出；
32、运营成本分析单元：模拟日常运营成本和维持费用；
33、收益预测单元：预估节能收益、补贴及碳交易收入。
34、优选的：所述环境影响评估模块包括：
35、排放计算单元：量化微电网运营产生的直接和间接温室气体排放量；
36、可持续性评价单元：评估可再生能源利用率和社会环境效益。
37、优选的：包括如下步骤：
38、s1：微电网结构设计，首先，根据地理位置、负荷需求和可利用的能源资源进行设备配置；
39、s2：能源管理策略，制定一套包含能源预测、调度计划和实时控制的管理策略；
40、s3：优化算法应用，引入多目标优化算法以平衡经济性和低碳目标。
41、优选的：所述优化算法采用如下公式：
42、minimize f(x)＝w1cdotct-w2rr+w3ee
43、其中，ct代表总成本，rr代表可再生能源利用率，ee代表排放量；w1、w2和w3是权重系数；
44、约束条件为：
45、
46、
47、
48、
49、
50、
51、其中，pload(t)和psupply(t)分别代表时刻t的负荷需求和供电能力，capi代表设备i的容量，estore(t)代表时刻t的储能量，oti(t)代表设备i在时刻t的运行时间，ei(t)代表设备i在时刻t的排放量，estandard代表允许的最大排放标准，rreq(t)代表时刻t所需的可再生能源配额。
52、本专利技术的有益效果为：
53、1.本专利技术的低碳微电网规划系统不仅提高了微电网的运行效率和可靠性，而且在经济性和环保性方面实现了显著提升；通过精确的预测模型和高效的优化算法，能够灵活适应不断变化的环境条件和市场需求，为用户提供了一个全面的微电网解决方案。
54、2.本专利技术通过设置能源管理与调度模块、故障预防维护模块、环境影响评估模块等，进一步增强了低碳微电网规划系统的功能性和实用性，使其成为一个全方位、高效能的微电网规划和管理工具；通过这些模块的紧密协作，不仅提升了微电网的经济效益，也加强了环境保护和可持续发展的能力。
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1.一种低碳微电网规划方法，其特征在于，基于低碳微电网规划系统实现，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述系统还包括：
3.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述预测模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述优化规划模块包括：
5.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述决策支持模块包括：
6.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述能源管理与调度模块包括：
7.根据权利要求2所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述经济性分析模块包括：
8.根据权利要求2所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述环境影响评估模块包括：
9.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述优化算法采用如下公式：
【技术特征摘要】
1.一种低碳微电网规划方法，其特征在于，基于低碳微电网规划系统实现，所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述系统还包括：
3.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述预测模块包括：
4.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述优化规划模块包括：
5.根据权利要求1所述的一种低碳微电网规划方法，其特征在于，所述决策支持模块包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：李轶立，段若晨，石方迪，张铭泽，华晟辉，徐建锋，纪元，李新聪，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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