[发明专利]基于通信网络的多能源微电网能量预测和优化调度方法

说明书

本发明涉及一种基于通信网络的多能源微电网能量预测和优化调度方法，用以获得经济环保的微电网优化调度策略，包括以下步骤：1)多能源微电网能量预测：分别建立光伏发电预测模型、风力发电预测模型和负荷预测模型，并分别对光伏发电、风力发电和负荷功率进行预测；2)在对光伏发电、风力发电和负荷进行预测控制的反馈校正中，采用ARIMA超短期预测方法对预测误差进行预测，获取更准确的光伏发电、风力发电和负荷功率的预测值，并且以预测值作为预测控制模型的输入，并对预测控制模型进行求解，获得最优的微电网优化调度策略。与现有技术相比，本发明具有预测准确、调度运行稳定等优点。

技术领域

本发明涉及微电网的能量调度，尤其是涉及一种基于通信网络的多能源微电网能量预测和优化调度方法。

背景技术

过去几十年，全球气候变暖、环境恶化和人口增长让人们对丰富的、清洁的、可持续的发电能源的需求越来越大。然而，现今消耗的大部分电能都来源于燃烧化石燃料的火力发电厂。火力发电厂不仅效率低，消耗有限的化石燃料，而且燃烧排放的二氧化碳会导致温室效应。可再生能源(太阳能，风能等)的特点是无二氧化碳排放的清洁能源，非常符合现在对发电能源的需求。这些可再生能源发电受天气因素影响，一般都是间歇性发电的电源，由于发电能源分散，所以一般都是分布式电源。间歇性发电的分布式电源直接并网，会对电网的运行和稳定造成严重影响。因此，需要有一种集合分布式电源的系统来解决环境、经济和发电需求的问题。微电网是由分布式电源(如太阳能、风能发电等)、负荷、储能设备组成的可以独立运行的发电系统。当微电网处于并网模式时微电网要和大电网的电压幅值、相角和频率相同；当微电网处于孤岛模式时微电网依靠自身发电独立运行。因此，如何让微电网经济、稳定的运行，对于电网的革新发展至关重要。

微电网中各种分布式电源之间距离一般都较长，利用通信网络，微电网能量调度能够及时获取微电网中各种发电能源、储能和负荷的信息，也可以更快的传送控制信号，从而让微电网达到快速稳定的优化能量调度。微电网正常运行时，需要满足发电与负荷供需平衡、保持不间断供电。微电网中的光伏发电、风能发电的发电功率大小受天气影响，属于不可控发电能源，所以为了微电网的稳定能量调度，要对这种发电能源进行预测。如果可以获得这些不可控能源的发电预测模型，并且也有准确的微电网负荷预测模型，就可以依据成本最小、电网稳定或者环保的优化目标，对微电网的其他发电能源和储能设备进行调度。微电网的优化能量调度可以让微电发电与负荷供需平衡时，实现成本最小的能量调度。因此，微电网的能量优化调度对于环境保护和经济增长都很重要。

虽然现在已经有对于微电网能量调度的研究，但是这些研究都没有充分的利用通信网络的便利，也没用在微电网的能量调度中，使用具体、准确的微电网发电与负荷的预测方法，因此这些能量调度策略的效果不佳。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于通信网络的多能源微电网能量预测和优化调度方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于通信网络的多能源微电网能量预测和优化调度方法，用以获得经济环保的微电网优化调度策略，包括以下步骤：

1)多能源微电网能量预测：分别建立光伏发电预测模型、风力发电预测模型和负荷预测模型，并分别对光伏发电、风力发电和负荷功率进行预测；

2)在对光伏发电、风力发电和负荷进行预测控制的反馈校正中，采用ARIMA 超短期预测方法对预测误差进行预测，获取更准确的光伏发电、风力发电和负荷功率的预测值，并且以预测值作为预测控制模型的输入，并对预测控制模型进行求解，获得最优的微电网优化调度策略。

所述的步骤1)中，光伏发电预测模型为：