[发明专利]一种微电网储能经济运行控制方法和装置

权利要求书

1.一种微电网储能经济运行控制方法，其特征在于，包括：

确定储能单元电量的有效状态；

根据储能单元电量的有效状态计算储能单元的充放电功率，并根据储能单元的充放电功率确定阶段指标函数；

根据阶段指标函数确定储能单元的最优运行成本，根据储能单元的最优运行成本确定储能单元充放电功率的最优调度策略；

所述确定储能单元电量的有效状态包括：

判断i阶段储能单元的电量S(i)和N-i阶段储能单元的电量S(N-i)是否各自满足若是，S(i)和S(N-i)为有效状态，否则S(i)和S(N-i)为无效状态；

其中，S(i)表示i阶段储能单元的电量，S(N-i)表示N-i阶段储能单元的电量，S(i-1)_min和S(i-1)_max分别表示i-1阶段储能单元的电量的最小值和最大值，S(N-i+1)_min和S(N-i+1)_max分别表示N-i+1阶段储能单元的电量的最小值和最大值，P_BCmax表示储能单元的最大充电功率，P_BDmax表示储能单元的最大放电功率，η_d表示储能单元的放电效率，η_c表示储能单元的充电效率，Δt表示相邻阶段的时间间隔；

所述根据储能单元电量的有效状态计算储能单元的充放电功率包括：

根据下式计算i阶段储能单元的充放电功率：

其中，P_B(i)表示i阶段储能单元的充放电功率；S_up(i)表示i阶段储能单元电量变化量，且S_up(i)＝(1-τ)S(i-1)-S(i)，S(i-1)表示i-1阶段储能单元的电量，τ表示储能单元的自放电率；

根据下式计算N-i+1阶段储能单元的充放电功率：

其中，P_B(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元的充放电功率；S_up(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元电量变化量，S_UP(N-i+1)＝(1-τ)S(N-i)-S(N-i+1)，S(N-i)表示N-i阶段储能单元的电量；

所述根据储能单元的充放电功率确定阶段指标函数包括：

根据P_B(i)确定如下式的i阶段储能单元的指标函数：

V(i)＝f_B(i)+f_grid(i)

其中，V(i)表示i阶段指标函数，f_B(i)表示i阶段储能单元的运行成本，f_grid(i)表示i阶段电网购售电成本，f_B(i)按下式计算：

f_B(i)＝μ_B×|P_B(i)|

其中，μ_B表示储能单元单位充放电成本；

f_grid(i)按下式计算：

f_grid(i)＝μ_grid×[P_L(i)-P_B(i)-∑P_G(i)]

其中，μ_grid表示电网单位购售电成本，P_L(i)表示i阶段负荷消耗的电量，∑P_G(i)表示i阶段分布式电源的总发电量；

根据P_B(N-i+1)确定如下式的N-i+1阶段指标函数：

V(N-i+1)＝f_B(N-i+1)+f_grid(N-i+1)

其中，V(N-i+1)表示N-i+1阶段指标函数，f_B(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元的运行成本，f_grid(N-i+1)表示N-i+1阶段电网购售电成本，f_B(N-i+1)按下式计算：

f_B(N-i+1)＝μ_B×|P_B(N-i+1)|

f_grid(N-i+1)按下式计算：

f_grid(N-i+1)＝μ_grid×[P_L(N-i+1)-P_B(N-i+1)-∑P_G(N-i+1)]

其中，P_L(N-i+1)表示N-i+1阶段负荷消耗的电量，∑P_G(N-i+1)为N-i+1阶段分布式电源的总发电量；

所述根据阶段指标函数确定储能单元的最优运行成本包括：

根据V(i)确定如下式的i阶段储能单元的最优运行成本：

F(S(i,m))＝min{l∈E(i,m)|F(S(i-1,l))+V(i)}

根据V(N-i+1)确定如下式的N-i+1阶段储能单元的最优运行成本：

F(S(N-i,k))＝min{u∈E(N-i,k)|F(S(N-i+1,u))+V(N-i+1)}

其中，F(S(i,m))表示i阶段中有效状态m下储能单元的最优运行成本，E(i,m)表示i阶段中有效状态的集合，F(S(i-1,l))表示i-1阶段中有效状态l下储能单元的最优运行成本；F(S(N-i,k))表示N-i阶段中有效状态k下储能单元的最优运行成本，E(N-i,k)表示N-i阶段中有效状态的集合，F(S(N-i+1,u))表示N-i+1阶段中有效状态u下储能单元的最优运行成本；

所述根据储能单元的最优运行成本确定储能单元充放电功率的最优调度策略包括：

判断是否满足i＝N-i，若是，根据储能单元的最优运行成本确定储能单元充放电功率的最优调度策略；否则使i＝i+1，返回确定储能单元电量的有效状态，并执行后续操作。

2.一种微电网储能经济运行控制装置，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于确定储能单元电量的有效状态；

计算模块，用于根据储能单元电量的有效状态计算储能单元的充放电功率，并根据储能单元的充放电功率确定阶段指标函数；

第二确定模块，根据阶段指标函数确定储能单元的最优运行成本，根据储能单元的最优运行成本确定储能单元充放电功率的最优调度策略；

所述第一确定模块具体用于：

判断i阶段储能单元的电量S(i)和N-i阶段储能单元的电量S(N-i)是否各自满足若是，S(i)和S(N-i)为有效状态，否则S(i)和S(N-i)为无效状态；

其中，S(i)表示i阶段储能单元的电量，S(N-i)表示N-i阶段储能单元的电量，S(i-1)_min和S(i-1)_max分别表示i-1阶段储能单元的电量的最小值和最大值，S(N-i+1)_min和S(N-i+1)_max分别表示N-i+1阶段储能单元的电量的最小值和最大值，P_BCmax表示储能单元的最大充电功率，P_BDmax表示储能单元的最大放电功率，η_d表示储能单元的放电效率，η_c表示储能单元的充电效率，Δt表示相邻阶段的时间间隔；

所述计算模块具体用于：

根据下式计算i阶段储能单元的充放电功率：

其中，P_B(i)表示i阶段储能单元的充放电功率；S_up(i)表示i阶段储能单元电量变化量，且S_up(i)＝(1-τ)S(i-1)-S(i)，S(i-1)表示i-1阶段储能单元的电量，τ表示储能单元的自放电率；

根据下式计算N-i+1阶段储能单元的充放电功率：

其中，P_B(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元的充放电功率；S_up(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元电量变化量，S_UP(N-i+1)＝(1-τ)S(N-i)-S(N-i+1)，S(N-i)表示N-i阶段储能单元的电量；

所述计算模块还具体用于：

根据P_B(i)计算如下式的i阶段储能单元的指标函数：

V(i)＝f_B(i)+f_grid(i)

其中，V(i)表示i阶段指标函数，f_B(i)表示i阶段储能单元的运行成本，f_grid(i)表示i阶段电网购售电成本，f_B(i)按下式计算：

f_B(i)＝μ_B×|P_B(i)|

其中，μ_B表示储能单元单位充放电成本；

f_grid(i)按下式计算：

f_grid(i)＝μ_grid×[P_L(i)-P_B(i)-∑P_G(i)]

其中，μ_grid表示电网单位购售电成本，P_L(i)表示i阶段负荷消耗的电量，∑P_G(i)表示i阶段分布式电源的总发电量；

根据P_B(N-i+1)确定如下式的N-i+1阶段指标函数：

V(N-i+1)＝f_B(N-i+1)+f_grid(N-i+1)

其中，V(N-i+1)表示N-i+1阶段指标函数，f_B(N-i+1)表示N-i+1阶段储能单元的运行成本，f_grid(N-i+1)表示N-i+1阶段电网购售电成本，f_B(N-i+1)按下式计算：

f_B(N-i+1)＝μ_B×|P_B(N-i+1)|

f_grid(N-i+1)按下式计算：

f_grid(N-i+1)＝μ_grid×[P_L(N-i+1)-P_B(N-i+1)-∑P_G(N-i+1)]

其中，P_L(N-i+1)表示N-i+1阶段负荷消耗的电量，∑P_G(N-i+1)为N-i+1阶段分布式电源的总发电量；

所述第二确定模块具体用于：

根据V(i)确定如下式的i阶段储能单元的最优运行成本：

F(S(i,m))＝min{l∈E(i,m)|F(S(i-1,l))+V(i)}

根据V(N-i+1)确定如下式的N-i+1阶段储能单元的最优运行成本：

F(S(N-i,k))＝min{u∈E(N-i,k)|F(S(N-i+1,u))+V(N-i+1)}

其中，F(S(i,m))表示i阶段中有效状态m下储能单元的最优运行成本，E(i,m)表示i阶段中有效状态的集合，F(S(i-1,l))表示i-1阶段中有效状态l下储能单元的最优运行成本；F(S(N-i,k))表示N-i阶段中有效状态k下储能单元的最优运行成本，E(N-i,k)表示N-i阶段中有效状态的集合，F(S(N-i+1,u))表示N-i+1阶段中有效状态u下储能单元的最优运行成本；

所述第二确定模块还具体用于：

判断是否满足i＝N-i，若是，根据储能单元的最优运行成本确定储能单元充放电功率的最优调度策略；否则使i＝i+1，返回确定储能单元电量的有效状态，并执行后续操作。