本發(fā)明涉及微電網(wǎng)能量管理領(lǐng)域，尤其涉及一種光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光儲(chǔ)微電網(wǎng)作為促進(jìn)光伏消納的高級(jí)結(jié)構(gòu)形式，將光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元、本地負(fù)荷有效地組織起來(lái)。當(dāng)光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，微電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)光伏發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性特征，負(fù)荷本身也存在一定的波動(dòng)性，需要能量管理系統(tǒng)調(diào)度儲(chǔ)能單元充放電功率對(duì)系統(tǒng)內(nèi)源、荷功率差值進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)所構(gòu)微電網(wǎng)系統(tǒng)頻率、電壓的穩(wěn)定，同時(shí)保證微電網(wǎng)系統(tǒng)微源、負(fù)荷的瞬時(shí)波動(dòng)量不超過(guò)儲(chǔ)能單元的功率調(diào)節(jié)范圍。為滿足光儲(chǔ)微電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行需求，能量管理系統(tǒng)需對(duì)儲(chǔ)能單元soc進(jìn)行穩(wěn)定控制。

2、現(xiàn)有技術(shù)對(duì)光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下的能量管理問(wèn)題，通常采用以下幾種方法：集中式能量管理：通過(guò)一個(gè)中央控制器集中調(diào)度儲(chǔ)能單元的充放電功率和光伏逆變器的投切，以維持系統(tǒng)頻率和電壓的穩(wěn)定。盡管這種方法可以有效地平衡系統(tǒng)功率，但依賴中央控制器可能導(dǎo)致響應(yīng)速度慢，且在通信故障時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性難以保證；分布式能量管理：利用多個(gè)局部控制器分別控制各個(gè)儲(chǔ)能單元和光伏逆變器，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)。這種方法增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性和響應(yīng)速度，但分布式控制器之間的通信復(fù)雜性高，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)不同步或通信延遲問(wèn)題；基于規(guī)則的控制策略：通過(guò)預(yù)設(shè)的規(guī)則和閾值來(lái)控制儲(chǔ)能單元的充放電，如當(dāng)頻率或電壓超過(guò)某個(gè)閾值時(shí)啟動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電。這種方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化適應(yīng)性較差，無(wú)法有效應(yīng)對(duì)復(fù)雜的運(yùn)行工況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問(wèn)題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提升光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行的頻率和電壓穩(wěn)定性，同時(shí)增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性和響應(yīng)速度。

3、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法，包括：

5、獲取微電網(wǎng)第一參數(shù)，計(jì)算二次調(diào)頻、調(diào)壓所需有功功率、無(wú)功功率調(diào)節(jié)量，按照第一預(yù)設(shè)順序預(yù)分配給各個(gè)儲(chǔ)能單元；

6、根據(jù)未退出運(yùn)行的電壓控制源數(shù)量更新下垂系數(shù)，得到第二下垂系數(shù)，根據(jù)第二下垂系數(shù)重新計(jì)算有功和無(wú)功功率調(diào)節(jié)量；

7、根據(jù)第一分配規(guī)則進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)量的分配；

8、根據(jù)儲(chǔ)能單元的soc區(qū)間設(shè)定不同的目標(biāo)交換功率，并按照第二分配規(guī)則調(diào)整目標(biāo)交換功率；

9、根據(jù)第三分配規(guī)則，選取特定的光伏逆變器進(jìn)行投切；

10、針對(duì)光伏逆變器進(jìn)行投切后產(chǎn)生的剩余有功功率偏差，按照第一預(yù)設(shè)順序調(diào)整儲(chǔ)能單元的充放電功率進(jìn)行平衡。

11、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

12、所述計(jì)算二次調(diào)頻、調(diào)壓所需有功功率、無(wú)功功率調(diào)節(jié)量包括：

13、根據(jù)微電網(wǎng)的頻率偏差和電壓偏差，結(jié)合預(yù)設(shè)的微電網(wǎng)參數(shù)計(jì)算出有功功率和無(wú)功功率的調(diào)節(jié)量。

14、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

15、所述根據(jù)未退出運(yùn)行的電壓控制源數(shù)量更新下垂系數(shù)，得到第二下垂系數(shù)包括：

16、根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行的電壓控制源數(shù)量與系統(tǒng)總控制源數(shù)量的比值，動(dòng)態(tài)調(diào)整下垂系數(shù)的值，生成新的下垂系數(shù)用于進(jìn)一步的功率調(diào)節(jié)計(jì)算。

17、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

18、所述根據(jù)第一分配規(guī)則進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)量的分配包括：

19、設(shè)光儲(chǔ)一體機(jī)為m臺(tái)，pcs為n臺(tái)；設(shè)各個(gè)儲(chǔ)能單元的最大充放電功率分別為當(dāng)前各個(gè)儲(chǔ)能單元的實(shí)時(shí)功率為各個(gè)儲(chǔ)能單元的對(duì)外交換功率可調(diào)整潛力的范圍為設(shè)集合φm為所有光儲(chǔ)一體機(jī)的集合，集合φn為所有pcs的集合，光儲(chǔ)一體機(jī)可調(diào)整潛力的范圍為同樣pcs可調(diào)整潛力的范圍為

20、當(dāng)δp調(diào)節(jié)大于0時(shí)，提升儲(chǔ)能單元的充電功率或減少放電功率；

21、當(dāng)時(shí)，光儲(chǔ)一體機(jī)即可滿足調(diào)節(jié)需求；

22、剔除的光儲(chǔ)一體機(jī)，集合φm內(nèi)的光儲(chǔ)一體機(jī)剩余m’臺(tái)，設(shè)為集合φm，，則集合φm內(nèi)各個(gè)光儲(chǔ)一體機(jī)分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

23、

24、對(duì)于pcs，分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

25、

26、當(dāng)時(shí)，僅光儲(chǔ)一體機(jī)還不能滿足調(diào)節(jié)需要，需要pcs額外補(bǔ)償；此時(shí)，所有光儲(chǔ)一體機(jī)以最大功率充電，即集合φm內(nèi)的光儲(chǔ)一體機(jī)分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

27、

28、剔除的pcs，集合φn內(nèi)的pcs剩余n’臺(tái)，設(shè)為集合φn，，則集合φn內(nèi)各個(gè)pcs分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

29、

30、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

31、所述根據(jù)第一分配規(guī)則進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)量的分配還包括：

32、當(dāng)δp調(diào)節(jié)小于等于0時(shí)，需要減少儲(chǔ)能單元的充電功率或增加放電功率；

33、當(dāng)時(shí)，光儲(chǔ)一體機(jī)即可滿足調(diào)節(jié)需求；

34、剔除的光儲(chǔ)一體機(jī)，集合φm內(nèi)的光儲(chǔ)一體機(jī)剩余m’臺(tái)，設(shè)為集合φm，，則集合φm內(nèi)各個(gè)光儲(chǔ)一體機(jī)分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

35、

36、對(duì)于pcs，分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

37、

38、當(dāng)時(shí)，僅光儲(chǔ)一體機(jī)還不能滿足調(diào)節(jié)需要，需要pcs額外補(bǔ)償；此時(shí)，所有光儲(chǔ)一體機(jī)以最大功率放電，即集合φm內(nèi)的光儲(chǔ)一體機(jī)分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

39、

40、剔除的pcs，集合φn內(nèi)的pcs剩余n’臺(tái)，設(shè)為集合φn，，則集合φn內(nèi)各個(gè)pcs分配得到的功率調(diào)節(jié)量為：

41、

42、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

43、所述按照第二分配規(guī)則調(diào)整目標(biāo)交換功率包括：

44、當(dāng)二次調(diào)頻、調(diào)壓分配的目標(biāo)功率不處于目標(biāo)區(qū)間之內(nèi)時(shí)，調(diào)整目標(biāo)交換功率，使得目標(biāo)區(qū)間內(nèi)的與偏差值最小；由于soc范圍的調(diào)整，將產(chǎn)生額外的功率偏差值：

45、

46、作為光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法的一種優(yōu)選方案，其中：

47、所述根據(jù)第三分配規(guī)則，選取特定的光伏逆變器進(jìn)行投切包括：

48、當(dāng)δpsoc＞0時(shí)，需要投入額外的光伏逆變器，選取若干停機(jī)狀態(tài)的光伏逆變器投入運(yùn)行，使得最?。?/p>

49、當(dāng)δpsoc＜0時(shí)，需要切除部分光伏逆變器，選取若干光伏逆變器進(jìn)行切除，使得最小，且

50、設(shè)投/切光伏逆變器所補(bǔ)償?shù)墓β势顬棣膒solar，則微電網(wǎng)系統(tǒng)剩余有功功率偏差為：

51、δp′＝δpsoc-δpsolar。

52、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制系統(tǒng)，包括：

53、參數(shù)獲取模塊，用于獲取微電網(wǎng)第一參數(shù)，計(jì)算二次調(diào)頻、調(diào)壓所需有功功率、無(wú)功功率調(diào)節(jié)量，按照第一預(yù)設(shè)順序預(yù)分配給各個(gè)儲(chǔ)能單元；

54、計(jì)算模塊，用于根據(jù)未退出運(yùn)行的電壓控制源數(shù)量更新下垂系數(shù)，得到第二下垂系數(shù)，根據(jù)第二下垂系數(shù)重新計(jì)算有功和無(wú)功功率調(diào)節(jié)量；

55、第一分配模塊，用于根據(jù)第一分配規(guī)則進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)量的分配；

56、第二分配模塊，用于根據(jù)儲(chǔ)能單元的soc區(qū)間設(shè)定不同的目標(biāo)交換功率，并按照第二分配規(guī)則調(diào)整目標(biāo)交換功率；

57、第三分配模塊，用于根據(jù)第三分配規(guī)則，選取特定的光伏逆變器進(jìn)行投切；

58、平衡模塊，用于針對(duì)光伏逆變器進(jìn)行投切后產(chǎn)生的剩余有功功率偏差，按照第一預(yù)設(shè)順序調(diào)整儲(chǔ)能單元的充放電功率進(jìn)行平衡。

59、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算設(shè)備，包括：

60、存儲(chǔ)器和處理器；

61、所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述處理器用于執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，當(dāng)所述一個(gè)或多個(gè)程序被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行，使得所述一個(gè)或多個(gè)處理器實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明任一實(shí)施例所述的光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法。

62、第四方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，該計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)場(chǎng)景下能量管理控制方法。

63、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明以一種光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行能量管理控制策略為研究目標(biāo)，針對(duì)微電網(wǎng)二次調(diào)頻、二次調(diào)壓需求，根據(jù)系統(tǒng)的頻差與壓差，計(jì)算系統(tǒng)所需的有功與無(wú)功調(diào)節(jié)量，按照一定的優(yōu)先級(jí)按序協(xié)調(diào)調(diào)度微電網(wǎng)內(nèi)所有儲(chǔ)能單元，滿足微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)下的頻率與電壓穩(wěn)定的需求。同時(shí)，微電網(wǎng)儲(chǔ)能單元soc的穩(wěn)定控制，提高了光儲(chǔ)微電網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行能力。本發(fā)明所提出的光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)運(yùn)行能量管理控制策略，提高了本地負(fù)荷供電可靠性，增強(qiáng)了光儲(chǔ)微電網(wǎng)獨(dú)立構(gòu)網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。