[发明专利]基于需求侧响应的微电网多时间尺度能量管理方法

权利要求书

1.一种基于需求侧响应的微电网多时间尺度能量管理方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、建立日前调度阶段的能中断负荷模型；

S2、基于需求侧响应建立所述日前调度阶段的多能源互动机制；

S3、确定所述日前调度阶段的目标函数以及约束条件；所述步骤S3中日前调度阶段的目标函数表达式为：

式中，C_M(t)为系统运行维护费用，其表达式为C_ZJ(t)为系统折旧损失成本，其表达式为C_fuel(t)为微燃机燃料成本，其表达式为C_grid(t)为与大电网交互成本，其表达式为C_grid(t)＝c_grid(t)P_grid(t)，C_bat(t)为蓄电池使用成本，其表达式为P_GT为微型燃气轮机的输出功率，P_grid为与大电网的交互功率，P_bat为蓄电池的输出功率，其中正表示充电，负则表示放电，c_gas为天然气价格，t为单位调度时间，η_GT为燃气轮机的效率，L_HVNG为天然气的低热值，c_grid为电网电价，λ_bat为储能电池的调度成本系数，N为可控分布式电源数量；

S4、建立日内调度阶段的可转移负荷模型；

S5、建立所述日内调度阶段的蓄电池储能罚函数和充电补偿函数；

S6、确定所述日内调度阶段的目标函数以及约束条件；所述步骤S6中日内调度阶段的目标函数表达式为：

中日内调度阶段的约束条件包括三个约束条件，所述三个约束条件具体为电功率平衡约束、蓄电池充放电功率约束和可转移负荷约束，

电功率平衡约束：

蓄电池充放电功率约束：

式中，P_bat,ch为储能电池的充电功率，P_bat,dis为储能电池的充电功率，SOC^t为在t时蓄电池的剩余功率，SOC^t-1为在t-1时蓄电池的剩余功率，η_c为蓄电池的充电效率，η_d为蓄电池的放电效率；以及

可转移负荷约束：

式中，P'_d(t₀)为t₀负荷转移后的功率，P_i^out(t₀,t)为t₀时刻向t时刻转出负荷功率，为t₀时刻最大允许转出负荷功率，为t时刻向t₀时刻转入负荷功率，为t₀时刻最大允许转入负荷功率；

S7、根据所述日前调度阶段各能源的输出计划值，同时利用当天最新的预测数据和系统状态，以1h为周期调整各能源的输出，修正所述日前调度阶段计划；

S8、采用模型预测控制建立实时调度阶段的闭环控制系统；

S9、确定所述实时调度阶段的目标函数以及约束条件；所述步骤S9中实时调度阶段的目标函数表达式为：

式中，P_r(k+n)为各分布式电源和能中断负荷的有功输出功率参考值，P(k+n)为各分布式电源和能中断负荷的有功输出功率预测值，P(k+n)＝[P_DGg(k+n)，P_grid(k+n)，P_ILB(k+n)，P_bat(k+n)]，P₀(k+n)为超短期尺度优化各部分有功出力的初始值，Δu(k+t-1)为预测的[k+t-1,k+t]时段内的有功出力增量；其中，实时调度阶段的约束条件包括三个约束条件，所述三个约束条件具体为电功率平衡约束、各可控分布式电源的有功输出功率约束和储能电池的预测值约束，

电功率平衡约束：

∑P_DG(k+i)+P_grid(k+i)+P_bat(k+i)+P_ILA(k+i)+P_TL(k+i)+P_ILB(k+i)＝P_L(k+i)；

各可控分布式电源的有功输出功率约束：

P_min(k+i)≤P(k+i)≤P_max(k+i)；

储能电池的预测值约束：

式中，SOC_bat(k+i)为蓄电池荷电状态的预测值，σ为蓄电池的自身放电率，为蓄电池荷电状态的下限；为蓄电池荷电状态的上限；

S10、以15min为启动周期，对所述日内调度阶段中可调节能源的输出力进行实时反馈校正；以及

S11、仿真验证微电网多时间尺度能量管理方法的经济性和有效性。