CN102104251B 一种并网运行模式下的微电网实时能量优化调度方法
技术领域
本发明涉及一种微电网规划、运行与管理,尤其涉及一种并网运行模式下的微电网实时能量优化调度方法。
背景技术
微电网是由各种分布式电源、储能单元、负荷以及控制保护系统组成的集合,通过相关控制装置间的协调配合,为负荷提供较高可靠性和高质量电能。微电网因其环境友好、建设成本低等因素已经成为大电网的有益补充,得到越来越多的重视和研究。在确保微电网安全稳定运行的基础上,微电网的经济优化运行是能量管理研究中的一个重要内容。
目前,国内外在微电网能量优化调度方面已经做了一些研究,在文献[1]~[5]中主要从微电网运行成本最低和环境效益最好方面建立能量优化模型,通过优化模型求解结果调度各可调度微电源的有功功率,对其无功功率输出却不做优化,且都没有考虑微电网自身的网络结构,使得优化结果欠缺实际,另外,对于微电网中的蓄电池的使用也只是无依据的循环充电放电,并没有对蓄电池充放电进行优化,从而没有充分利用蓄电池提高微电网运行的经济性。相关文献:
[1]丁明,张颖媛,茆美琴,杨为,刘小平.集中控制式微电网系统的稳态建模与运行优化[J].电力系统自动化,2009,33(24):78-82。
[2]陈达威,朱桂萍.微电网负荷优化分配[J].电力系统自动化,2010,34(20):45-48。
[3]Mohamed FA,Koivo HN.MicroGrid Online Management andBalancing Using Multiobjective Optimization.2007 IEEE LAUSANNEPOWERTECH,VOLS 1-5,PP:639-644。
[4]牛铭,黄伟,郭佳欢,苏玲.微电网并网时的经济运行研究[J].电网技术,2010,34(11):39-42。
[5]Mohamed F.and H Koivo.Online Management of MicroGrid with BatteryStorage Using Multiobjective Optimization,”the first Interna-tional Conferenceon Power Engineering,Energy and Electrical Drives(POWERENG07),12-14 April2007,Setubal,Portugal.231-236。
发明内容
为了保证微电网内部蓄电池在使用过程中不处于过充电或过放电状态,同时又充分发挥微电网内部蓄电池的作用,以提高微电网运行经济性,并帮助大电网进行“削峰填谷”,区别于现有的微电网能量优化调度方法,本发明的目的是提供一种并网运行模式下的微电网实时能量优化调度方法。
本发明采用的技术方案是包括如下步骤:
1)根据大电网的负荷情况将一天24小时划分为峰时段、平时段、谷时段三种时段,如果大电网采用峰谷分时电价,则就依照分时电价所确定的峰时段、平时段和谷时段划分;
2)在微电网的实时运行过程中,在每次调度时刻确定当前所处的时段,监测微电网内的蓄电池的荷电状态SOC,测量各节点负荷的有功功率和无功功率,测量可再生能源发电的输出有功功率和无功功率;
3)如果当前处于谷时段或平时段,则进一步判断当前蓄电池的荷电状态SOC是否满足SOC<SOCmax,如当前处于峰时段,则进一步判断当前蓄电池的荷电状态是否满足SOC>SOCmin;
4)如果当前处于谷时段或平时段,且不满足SOC<SOCmax,则确定蓄电池可放电,并进行优化1,满足SOC<SOCmax,则确定蓄电池既可充电又可放电,并进行优化2;如果当前处于峰时段,且满足SOC>SOCmin,则确定蓄电池可放电,并进行优化3,不满足SOC>SOCmin,则确定以恒定功率对蓄电池充电,并进行优化4;
5)通过步骤4)中的优化结果得到各微电源的有功功率和无功功率输出指令,然后将其传送给各微电源,各微电源按照指令输出相应的有功功率和无功功率。
所述步骤2)中的调度时刻是指微电网实时能量优化管理是在微电网实时运行过程中,以每5分钟或15分钟为一时间间隔对微电网进行一次能量优化调度。