[发明专利]一种含电热负荷的微网系统能量管理方法

权利要求书

1.一种含电热负荷的微网系统能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立含可控热负荷的微网系统综合模型，综合考虑光储与加热负荷微网系统的经济性与舒适性，提出代价函数F(k+1)，用于衡量每个控制周期的运行成本，其中包括微网的电费、并网功率、室内温度、电储能系统荷电状态等，代价函数值越小表示微网运行效果越优；

S2：将微网能量管理指令分为负荷控制类和储能控制类两种，采用针对目标函数的代数公式求解思路，推导出综合目标函数最优解的固定代数表达式，推导过程详见实施方案；

S3：当采用负荷控制类功率指令时，得出下一周期的温度、荷电状态、以及并网功率的表达式，并采用穷举法得出最优的控制功率及采用该指令情况下的微网运行代价函数值；

热负荷控制指令：仅控制微网热负荷功率，不改变储能功率，此时功率表达式如下：

下一周期的温度、荷电状态、以及并网功率的表达式如下所示：

T(k+1)＝T(k)+e₀·t·n(k+1)-(T(k)-T_out(k))·v_T·t

P_g(k+1)＝P_load(k+1)-P_PV(k+1)-P_ESS(k+1)

≈P_load(k)+n(k+1)·P₀-P_PV(k)-P_ESS(k)

＝P_g(k)+n(k+1)·P₀

最优的控制功率及代价函数值：

S4：当采用储能控制类功率指令时，得出下一周期的温度、荷电状态、以及并网功率的表达式，采用微分法得出最优控制功率值及采用该指令情况下的微网运行代价函数值；

电储能控制指令：仅控制微网电储能功率，不改变热负荷功率，此时功率表达式如下：

下一周期的温度、荷电状态、以及并网功率的表达式如下所示：

T(k+1)＝T(k)+e₀·t·n(k)-(T(k)-T_out(k))·v_T·t

P_g(k+1)＝P_load(k+1)-P_PV(k+1)-P_ESS(k+1)

≈P_load(k)-P_PV(k)-(P_ESS(k)+ΔP_ESS(k+1))

＝P_g(k)-ΔP_ESS(k+1)

其微分结果如下所示：

对微分结果进行化简，可以求得各种参数取值情况下的解，该代价函数所有潜在最优解如下式所示：

可得所有可能的最优解表达式如下：

S5：在计算得到两类管理模式下的最优功率指令后，比较两类的代价函数，选择其中较小的一类作为综合最优管理指令。

2.根据权利要求1所述的一种含电热负荷的微网系统能量管理方法，其特征在于，所述S1中，代价函数表达式为：

F(k+1)＝P_g(k+1)·c_g+|T(k+1)-T_h|·c_T+|SOC(k+1)-SOC_h|·c_SOC+|P_g(k+1)|·c_v

其中，F(k+1)为每个控制周期的运行成本，Pg(k+1)、T(k+1)、SOC(k+1)分别为微网的并网功率、室内温度、电储能系统荷电状态，c_g、c_T、c_SOC、c_v分别为电价、并网功率、荷电状态以及并网功率的单位代价。