一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其包括：為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)建立模型，獲取該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的初始化參數(shù)；對(duì)于所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型，將各所述電池的參數(shù)統(tǒng)一為其中性能最差的電池的參數(shù)，設(shè)定該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的性能指標(biāo)函數(shù)，以該性能指標(biāo)函數(shù)計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略；將所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的各電池的參數(shù)依次還原為初始參數(shù)，每還原一個(gè)電池的參數(shù)，獲得該電池的最優(yōu)控制策略；根據(jù)所述性能指標(biāo)函數(shù)再次計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略。本發(fā)明能降低電網(wǎng)的峰谷載荷差值，提高電網(wǎng)的靈活性與兼容性，并降低用戶的用電成本。
【專利說明】一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)電能優(yōu)化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球資源環(huán)境壓力的不斷增大，社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排和可持續(xù)性發(fā)展的要求日益提高。同時(shí)，電力市場(chǎng)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)以及用戶對(duì)電能可靠性和質(zhì)量要求的不斷提升，要求未來的電網(wǎng)必須能夠提供更加安全、可靠、清潔、優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)，能夠適應(yīng)多種能源類型發(fā)電方式的需要，能夠更加適應(yīng)高度市場(chǎng)化的電力交易的需要，能夠更加適應(yīng)客戶的自主選擇需要，進(jìn)一步提高龐大的電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率和效益，提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。因此，具有靈活、清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好等性能的智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的發(fā)展方向。
[0003]儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)中具有重要意義，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)調(diào)峰填谷，解決供用電矛盾；保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性；作為用戶端輔助電源，提高用電質(zhì)量和供電可靠性；優(yōu)化可再生能源的配置利用，促進(jìn)可再生能源開發(fā)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是當(dāng)前的電網(wǎng)峰谷載荷差值高使得用電成本增加。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提出了一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，基于智能電網(wǎng)日常周期性用戶負(fù)載數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)電價(jià)信息，采用多塊電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，利用基于線性二次型的分布式控制優(yōu)化算法，構(gòu)建智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)多電池的分布式優(yōu)化控制。
[0008]本發(fā)明提出的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法包括:
[0009]S1、為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)建立模型，獲取該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的初始化參數(shù)；
[0010]S2、對(duì)于所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型，將各所述電池的參數(shù)統(tǒng)一為其中性能最差的電池的參數(shù)，設(shè)定該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的性能指標(biāo)函數(shù)，以該性能指標(biāo)函數(shù)計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略；
[0011]S3、將所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的各電池的參數(shù)依次還原為初始參數(shù)，每還原一個(gè)電池的參數(shù)，獲得該電池的最優(yōu)控制策略；
[0012]S4、根據(jù)所述性能指標(biāo)函數(shù)再次計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在步驟SI中，所述初始化參數(shù)包括實(shí)時(shí)電價(jià)、用戶負(fù)載、電池?cái)?shù)量、各電池性能參數(shù)、收斂精度中的至少一種。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在步驟SI中，所述收斂精度為1.0X10'
[0015]根據(jù)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，在步驟SI中，記Xl(t)表示電網(wǎng)供電功率Pg(t)，X2i (t), i = I, 2,...N 表示各電池歸一化電量 Ebi (t)-0.5, i = 1,2,..., N, Ui (t), u = I,2，…，N表示各電池充放電功率，其中N為電池?cái)?shù)量，則所建立的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的效用函數(shù)計(jì)算公式為:

【權(quán)利要求】
1.一種智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)包括多個(gè)分布式的電池，其特征在于，所述方法包括: S1、為智能微電網(wǎng)系統(tǒng)建立模型，獲取該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的初始化參數(shù)； S2、對(duì)于所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型，將各所述電池的參數(shù)統(tǒng)一為其中性能最差的電池的參數(shù)，設(shè)定該智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的性能指標(biāo)函數(shù)，以該性能指標(biāo)函數(shù)計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略； S3、將所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)模型的各電池的參數(shù)依次還原為初始參數(shù)，每還原一個(gè)電池的參數(shù)，獲得該電池的最優(yōu)控制策略； S4、根據(jù)所述性能指標(biāo)函數(shù)再次計(jì)算所述智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的各電池的統(tǒng)一控制策略。
2.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟SI中，所述初始化參數(shù)包括實(shí)時(shí)電價(jià)、用戶負(fù)載、電池?cái)?shù)量、各電池性能參數(shù)、收斂精度中的至少一種。
3.如權(quán)利要求2所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟SI中，所述收斂精度為1.0X10_5。
4.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟SI中，記X1 (t)表示電網(wǎng)供電功率Pg (t), X2i (t) ,1 = 1,2,…N表示各電池歸一化電量Ebi (t)-0.5, i = 1,2,…，N，ui(t)，u = 1，2，…，N表示各電池充放電功率，其中N為電池?cái)?shù)量，則所建立的智能微電網(wǎng)系統(tǒng)的效用函數(shù)計(jì)算公式為:
其中，Hipm2和Y為常數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S2中，采用基于線性二次型的最優(yōu)控制算法計(jì)算所述統(tǒng)一控制策略。
6.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S2中，令 x(t) = [X1 (t), X21 (t), X22 (t),..., x2N(t)]T, u(t) = [U1 (t), U2 (t),...，uN(t)]T,記J* (x (t))表示最優(yōu)性能指標(biāo)函數(shù)，則根據(jù)貝爾曼最優(yōu)性原則，可以得到如下離散時(shí)間HJB方程
其中，α表示折扣因子； 最優(yōu)控制律可以表示為
令J(x(t))表示迭代性能指標(biāo)函數(shù)，則最優(yōu)控制算法依據(jù)下式進(jìn)行迭代:
J (X (t)) =U (X (t), u (t)) + a J (X (t+1))。
7.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，在步驟S4中，采用基于線性二次型的最優(yōu)控制算法進(jìn)行循環(huán)優(yōu)化，直到性能指標(biāo)函數(shù)滿足收斂精度。
8.如權(quán)利要求1所述的智能微電網(wǎng)分布式儲(chǔ)能設(shè)備控制優(yōu)化方法，其特征在于，步驟S4還包括計(jì)算各時(shí)刻電網(wǎng)供電功率以及各電池的電量變化，進(jìn)而根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果以及實(shí)時(shí)電價(jià)計(jì)算用戶的成本。
【文檔編號(hào)】H02J3/28GK104201705SQ201410440567
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月1日
【發(fā)明者】劉德榮, 魏慶來, 石光 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所