本申請(qǐng)涉及供電系統(tǒng)，具體涉及基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

1、微電網(wǎng)是通過將分布式電源與用戶負(fù)荷結(jié)合起來的小型電力系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)電網(wǎng)更加靈活、可靠、成本更低。如何降低可再生能源和負(fù)荷需求不確定性的影響，提高可再生能源消納率，優(yōu)化儲(chǔ)能系統(tǒng)控制是亟待解決的問題。新形勢(shì)下可再生能源發(fā)電占比持續(xù)增高，為了解決供電和用電不平衡問題，源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

2、現(xiàn)有的微電網(wǎng)控制方法通常依賴于供電功率和用電功率來構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，然后對(duì)該目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，粒子群算法因其搜索速度快、效率高的優(yōu)點(diǎn)常用于優(yōu)化處理。由于太陽能、風(fēng)能這些分布式能源的供電能力具有隨機(jī)性，并且負(fù)荷需求也有很大波動(dòng)，使得目標(biāo)函數(shù)曲線的穩(wěn)定程度存在較大差異?，F(xiàn)有方法在粒子群優(yōu)化過程中常用單一的慣性權(quán)重參數(shù)難以得到最好的優(yōu)化效果，進(jìn)而存在微電網(wǎng)優(yōu)化控制準(zhǔn)確性不高的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，提供基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備及方法，以解決現(xiàn)有的問題。

2、本申請(qǐng)解決技術(shù)問題的方案是提供基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備及方法，包括以下步驟：

3、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，該方法包括以下步驟：

4、獲取每個(gè)采集時(shí)刻之前各采集周期內(nèi)各時(shí)刻的光伏發(fā)電功率、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷用電功率；將各時(shí)刻的光伏發(fā)電功率與風(fēng)力發(fā)電功率的和值，記為各時(shí)刻的發(fā)電總功率；

5、基于各采集周期內(nèi)各時(shí)刻的發(fā)電總功率和負(fù)荷用電功率，構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；

6、分別根據(jù)各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率、負(fù)荷用電功率的波峰與其相鄰波谷之間的差異情況，以及相鄰波谷之間的間隔時(shí)長，確定各采集周期的供電變化率、用電變化率；分別分析各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率、負(fù)荷用電功率的離散程度，并結(jié)合所述供電變化率、用電變化率，確定各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)、用電波動(dòng)指數(shù)；

7、根據(jù)各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)與用電波動(dòng)指數(shù)的差異情況，以及各采集周期內(nèi)發(fā)電總功率與負(fù)荷用電功率變化的相關(guān)情況，確定各采集周期的供用均衡系數(shù)；分析每個(gè)采集時(shí)刻之前多個(gè)采集周期的所述供用均衡系數(shù)的突變特征以及自相關(guān)特征，確定每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)；

8、基于所述突變系數(shù)，確定每個(gè)采集時(shí)刻粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重；結(jié)合粒子群優(yōu)化算法，確定每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率，對(duì)微電網(wǎng)中儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率進(jìn)行控制。

9、優(yōu)選的，所述構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，包括：，其中，為第個(gè)采集周期的目標(biāo)函數(shù)，為第個(gè)采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率組成的向量，為第個(gè)采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的負(fù)荷用電功率組成的向量，為第個(gè)采集周期內(nèi)儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率。

10、優(yōu)選的，所述確定各采集周期的供電變化率、用電變化率，包括：

11、分別獲取各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率的波峰和波谷；

12、將各波峰與其左右相鄰波谷之間發(fā)電總功率的差異的均值，作為各波峰的局部起伏量；

13、將各波峰的左右相鄰波谷對(duì)應(yīng)的時(shí)刻之間的間隔時(shí)長，作為各波峰的變化時(shí)長；

14、計(jì)算所述局部起伏量與所述變化時(shí)長之間的比值，將各采集周期內(nèi)所有波峰的所述比值的和，作為各采集周期的供電變化率；

15、針對(duì)各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的負(fù)荷用電功率，采用與各采集周期的供電變化率相同的方法，獲得各采集周期的用電變化率。

16、優(yōu)選的，所述各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)為各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率的離散程度與所述供電變化率的乘積。

17、優(yōu)選的，所述用電波動(dòng)指數(shù)為各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的負(fù)荷用電功率的離散程度與所述用電變化率的乘積。

18、優(yōu)選的，所述確定各采集周期的供用均衡系數(shù)，包括：

19、將所述供電波動(dòng)指數(shù)與所述用電波動(dòng)指數(shù)之間的差異，記為第一差異；

20、將各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率與負(fù)荷用電功率之間的相似程度與所述第一差異的比值，作為各采集周期的供用均衡系數(shù)。

21、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)，包括：

22、采用突變點(diǎn)檢測(cè)算法，對(duì)每個(gè)采集時(shí)刻之前多個(gè)采集周期的供用均衡系數(shù)進(jìn)行突變點(diǎn)檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)所有突變點(diǎn)的數(shù)量；

23、計(jì)算每個(gè)采集時(shí)刻之前多個(gè)采集周期的供用均衡系數(shù)的自相關(guān)系數(shù)；

24、將所有突變點(diǎn)的數(shù)量與所述自相關(guān)系數(shù)的比值的歸一化結(jié)果，作為每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)。

25、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重，計(jì)算方式為：，其中，為第個(gè)采集時(shí)刻群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重，為預(yù)設(shè)第一閾值，為預(yù)設(shè)第二閾值，為第個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)。

26、優(yōu)選的，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率，包括：

27、基于所述慣性權(quán)重，采用粒子群優(yōu)化算法，對(duì)每個(gè)采集時(shí)刻之前的多個(gè)采集周期的目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行迭代優(yōu)化，獲得儲(chǔ)能側(cè)的各采集周期的最優(yōu)充放電功率；

28、將每個(gè)采集時(shí)刻之前所有采集周期的最優(yōu)充放電功率的均值，作為每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率。

29、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備，所述相關(guān)設(shè)備采用上述任意一項(xiàng)所述基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法實(shí)現(xiàn)。

30、本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：

31、本申請(qǐng)分別根據(jù)各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率、負(fù)荷用電功率的波峰與其相鄰波谷之間差異情況，以及相鄰波谷之間的間隔時(shí)長，確定各采集周期的供電變化率、用電變化率；分別分析各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率、負(fù)荷用電功率的離散程度，確定各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)、用電波動(dòng)指數(shù)，其有益效果在于分別考慮了電源側(cè)的發(fā)電功率與負(fù)荷側(cè)的用電功率的波動(dòng)變化情況，以反映電源側(cè)的發(fā)電能力的隨機(jī)性和負(fù)荷側(cè)的用電功率的穩(wěn)定性；根據(jù)各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)與用電波動(dòng)指數(shù)的差異情況，以及各采集周期內(nèi)發(fā)電總功率與負(fù)荷用電功率變化的相似情況，確定各采集周期的供用均衡系數(shù)；分析每個(gè)采集時(shí)刻之前多個(gè)采集周期的所述供用均衡系數(shù)的突變特征以及自相關(guān)特征，確定每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)，其有益效果在于分析了電源側(cè)的發(fā)電功率與負(fù)荷側(cè)的用電功率波動(dòng)的差異程度以及變化的相似情況，以反映電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的供需關(guān)系的平衡情況，其次，考慮了每個(gè)采集時(shí)刻之前一段時(shí)間內(nèi)電源側(cè)與負(fù)荷側(cè)的供需差異程度，以反映目標(biāo)函數(shù)的曲線波動(dòng)情況；基于所述突變系數(shù)，確定每個(gè)采集時(shí)刻粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重；結(jié)合粒子群優(yōu)化算法，確定每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率，對(duì)微電網(wǎng)中儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率進(jìn)行控制，其有益效果在于能夠?qū)崟r(shí)獲得粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重，以便更加準(zhǔn)確的對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而獲取儲(chǔ)能側(cè)優(yōu)化后的充放電功率，在發(fā)電與用電的供需不平衡，對(duì)儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)控，提高了微電網(wǎng)優(yōu)化控制準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，包括：，其中，為第個(gè)采集周期的目標(biāo)函數(shù)，為第個(gè)采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率組成的向量，為第個(gè)采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的負(fù)荷用電功率組成的向量，為第個(gè)采集周期內(nèi)儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率。

3.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述確定各采集周期的供電變化率、用電變化率，包括：

4.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)為各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的發(fā)電總功率的離散程度與所述供電變化率的乘積。

5.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述用電波動(dòng)指數(shù)為各采集周期內(nèi)所有時(shí)刻的負(fù)荷用電功率的離散程度與所述用電變化率的乘積。

6.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述確定各采集周期的供用均衡系數(shù)，包括：

7.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)，包括：

8.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重，計(jì)算方式為：，其中，為第個(gè)采集時(shí)刻群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重，為預(yù)設(shè)第一閾值，為預(yù)設(shè)第二閾值，為第個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)。

9.如權(quán)利要求1所述的基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述確定每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率，包括：

10.基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備，其特征在于，所述相關(guān)設(shè)備采用如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制方法實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及基于源網(wǎng)荷儲(chǔ)的微電網(wǎng)優(yōu)化控制相關(guān)設(shè)備及方法，該方法包括：獲取每個(gè)采集時(shí)刻之前各采集周期內(nèi)各時(shí)刻的光伏發(fā)電功率、風(fēng)力發(fā)電功率和負(fù)荷用電功率；構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)；確定各采集周期的供電變化率、用電變化率；確定各采集周期的供電波動(dòng)指數(shù)、用電波動(dòng)指數(shù)；確定各采集周期的供用均衡系數(shù)；確定每個(gè)采集時(shí)刻的突變系數(shù)；確定每個(gè)采集時(shí)刻粒子群優(yōu)化算法的慣性權(quán)重；結(jié)合粒子群優(yōu)化算法，確定每個(gè)采集時(shí)刻所在采集周期下儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率，對(duì)微電網(wǎng)中儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率進(jìn)行控制。本申請(qǐng)可準(zhǔn)確的對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以便對(duì)儲(chǔ)能側(cè)的充放電功率進(jìn)行準(zhǔn)確調(diào)控，提高了微電網(wǎng)優(yōu)化控制準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：殷廣英,汪旭春,林靖瑯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京智蟻楊帆科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6