自適應式微網儲能系統能量優化管理方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統控制技術領域，特別是涉及到分布式電壓系統匹配的儲能技 術。
【背景技術】
[0002] 大規模使用以可再生能源（RES-E)為主的分布式電源（DG)可以降低對化石能源 的依賴，有效減少大氣污染排放，促進電力市場優化。然而，由于RES-E出力特性與負荷逆 向分布，難以被當地負荷充分利用，規模化RES-E (風能和光伏）會導致大量過剩功率入網， 影響系統穩定性同時限制可再生能源入網數量的增長。因此，利用分布式電源與儲能元件 組成的微網對就近負荷供電可以減小對大系統擾動，保證供電的安全性、可靠性和能量分 配的有效性，同時提高用電經濟性以及RES-E的使用效率。
[0003] 但是，目前大多數對于分布式電源的控制方案是利用預測數據實現儲能元件充放 電控制算法，如果預測值足夠精確則能較好地削減負荷峰值。但分布式能源在空間上較為 分散且數目眾多，大多數情況下，預測值和實際值之間存在著較大的誤差，同時在小范圍內 很難實現對于負荷的精確預測，這使得已有算法在實際應用過程中無法很好達到提出的 "削峰填谷"效果，能源的就地利用效率也大打折扣。
【發明內容】
[0004] 鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種用于消除預測數據的 不確定性對儲能系統控制策略的影響，由此考慮采用不需要預測數據的儲能系統控制策 略。
[0005] 為了實現此目的，本發明采取的技術方案為如下。
[0006] -種自適應式微網儲能系統能量優化管理方法，所述方法包括以下步驟：
[0007] A、確定微網儲能系統中電池比前一天可多用于調峰的能量；
[0008] B、根據所述電池比前一天可多用于調峰的能量與電池儲能容量的下限的比值，調 整微網儲能系統中電池的放電閾值，其中，
[0009] 當所述比值大于1時，減小所述放電閾值，
[0010] 當所述比值小于1時，增大所述放電閾值。
[0011] 其中所述減小放電閾值為：
[0013] 其中，Pmtto⑴為第i采樣點的放電閾值，T為每日的采樣點數，
[0014] PBref(i_T)為前一天電池的功率調度參考值，
[0015] E' Wd(d+1)為電池比前一天可多用于調峰的能量，
[0016] AEwd(Cl)為前一天的電池能量調度總量。
[0017] 另外，減小所述電池的放電閾值后，進一步包括，根據新的放電閾值重新校準電池 比前一天可多用于調峰的能量和所述比值，其中，
[0019] 其中E' Wd(d+l)njPE' Itiad(CW)cild分別為校準后和校準前的電池比前一天可 多用于調峰的能量；
[0020] 并根據校準后的電池比前一天可多用于調峰的能量，重新確定與電池儲能容量的 下限的比值。
[0021] 另一方面，所述增大放電閾值為：
[0023] 其中，Pmtto⑴為第i采樣點的放電閾值，T為每日的采樣點數，
[0024] PBraf(i_T)為前一天電池的功率調度參考值，
[0025] E' Wd(d+1)為電池比前一天可多用于調峰的能量，
[0026] AEwd(Cl)為前一天的電池能量調度總量。
[0027] 增大所述放電閾值后，進一步包括，根據新的放電閾值重新校準電池比前一天可 多用于調峰的能量和所述比值，其中，
[0029] 其中P Wd(d+UPW Itiad(CW)cild分別為校準后和校準前的電池比前一天可 多用于調峰的能量；
[0030] 并根據校準后的電池比前一天可多用于調峰的能量，重新確定與電池儲能容量的 下限的比值。
[0031] 另外，所述步驟A之前，進一步包括：
[0032] A0、確定與電價相關的微網儲能系統剩余功率，來判定電池是處于充電模式還是 放電模式；
[0033] AU當電池處于放電模式時，根據前一天的負荷功率、新能源發電功率、電池充放 電功率以及電池的實時儲能狀態確定微網儲能系統中電池比前一天可多用于調峰的能量。
[0034] 所述減小放電閾值的條件還進一步包括：電池前一秒的儲能狀態大于電池儲能下 限，且當前時刻系統剩余功率值大于前一天同時刻的值；所述增大放電閾值的條件還進一 步包括：電池前一秒的儲能狀態大于電池儲能下限，且當前時刻系統剩余功率值小于前一 天同時刻的值。
[0035] 通過采用本發明的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法，能夠實現以下技術 效果：
[0036] (1)在控制電池充放電過程中，不需要負荷和新能源發電的預測數據，因此本發明 的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法不受負荷實時波動的影響；
[0037] (2)本發明【具體實施方式】中的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法能夠最大 限度地實現新能源的本地利用，避免大量過剩功率涌入大電網；
[0038] (3)能夠提高電池儲能的利用效率，由此更好地實現對負荷的"削峰填谷"。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發明【具體實施方式】中自適應式微網儲能系統能量優化管理方法的流程 示意圖。
[0040] 圖2為用戶負荷需求以及光伏和風力發電輸出功率曲線示意圖。
[0041] 圖3為微網儲能系統剩余功率曲線不意圖。
[0042] 圖4為現有技術中利用固定閾值法的電池能量曲線示意圖。
[0043] 圖5為固定閾值法的電池調度參考值和新的用電量需求曲線示意圖。
[0044] 圖6為基于預測數據的固定閾值法第39小時-48小時部分分析曲線示意圖。
[0045] 圖7為使用本發明【具體實施方式】的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法前 后放電閾值的曲線示意圖（24-96小時）。
[0046] 圖8為使用本發明【具體實施方式】的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法前 后電池輸出功率曲線示意圖
[0047] 圖9為使用本發明【具體實施方式】的自適應式微網儲能系統能量優化管理方法前 后新的負荷（NGD)曲線不意圖。
【具體實施方式】
[0048] 下面結合附圖，對本發明作詳細說明。
[0049] 以下公開詳細的示范實施例。然而，此處公開的具體結構和功能細節僅僅是出于 描述示范實施例的目的。
[0050] 然而，應該理解，本發明不局限于公開的具體示范實施例，而是覆蓋落入本公開范 圍內的所有修改、等同物和替換物。在對全部附圖的描述中，相同的附圖標記表示相同的元 件。
[0051] 同時應該理解，如在此所用的術語"和/或"包括一個或多個相關的列出項的任意 和所有組合。另外應該理解，當部件或單元被稱為"連接"或"耦接"到另一部件或單元時， 它可以直接連接或耦接到其他部件或單元，或者也可以存在中間部件或單元。此外，用來描 述部件或單元之間關系的其他詞語應該按照相同的方式理解（例如，"之間"對"直接之間"、 "相鄰"對"直接相鄰"等）。
[0052] 介紹本發明的技術方案之間，首先說明本發明所采用的基本原理。
[0053] 在整個計算過程中，首先要得到與電價有關的剩余功率曲線來判定電池是處于充 電還是放電模式。當電池運行模型確定之后，就要考慮電池充放電功率的限制條件和能量 轉換效率。若電池處于放電模式，影響電池放電功率最關鍵的因素就是放電閾值的選擇。
[0054] 考慮到電網功率Pti隨電價變化的特性，即在低電價時向微網儲能系統充電，在高 電價時不充電，可計算微網儲能系統的剩余功率為：
[0055] 當 prc(i) = 1 時，
[0056] Psp (i) = P!(i)-[Ppv(i)+PG(i)+Pwd(i)],
[0057] 當 prc(i) = 2 時，
[0058] Psp (i) = P!(i)-[Ppv(i)+Pwd(i)], (1)
[0059] 式中：prc為價格，"1"代表低電價，"2"代表高電價;Psp為剩余功率（kW) ;P :為用 戶負荷需求（kW) ;Ppv為光伏發電功率（kW) 為電網功率（kW) ;Pwd為風力發電功率（kW); i為采樣點（在本發明【具體實施方式】的采樣時間取為ls，但也可以根據需要調整）。
[0060] 在得到微網儲能系統剩余功率曲線并確定電池充放電模式后，便可計算電池的功 率調度參考值P Braf(kW)，即為電池在第i秒的充放電功率，正值代