[发明专利]基于功率优化调度的微网储能系统状态一致性控制方法

权利要求书

1.基于功率优化调度的微网储能系统状态一致性控制方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：采集微网储能系统中风电、光伏和负荷的历史功率数据形成n个样本，利用均值法对样本中不合理数据进行替换；

步骤2：采用K-means算法根据天气因子以及功率对历史功率数据进行聚类，得到K个不同类别的历史功率数据的聚类中心；

步骤3：采用相关系数法从K个不同类型的聚类中心中选取与待测日最相似的聚类中心值作为预测下一时段新能源出力以及负荷的输入信号，利用变分模态分解VMD算法进行平稳化处理，将其分解成为若干具有不同频率的子信号，将每个子信号输入到自适应差分进化学习机SaE-ELM预测工具中进行预测，并采用叠加法把各预测结果重构得到最终的新能源出力预测值P_G,k以及负荷的预测值P_L,j；

步骤4：根据新能源出力预测值、分时电价TOU以及上一时段各储能单元能量状态SOE值，在满足调度计划相应要求的基础上，确定各储能单元的运行策略；

步骤5：考虑储能充放电效率，以最大化储能单元在充电过程中的实际充电功率为目标建立目标函数；

步骤6：考虑SOE平衡，对参与维持功率平衡的储能单元建立等式约束，同时根据下一时刻电池能够提供的充放电功率SOP值确立不等式约束；

步骤7：基于多智能体系统建立的微网储能系统功率平衡模型，利用Lagrange乘子法对步骤5得到的目标函数进行优化求解，获得模型最优解及储能系统中各储能单元能量状态SOE与各储能单元剩余寿命SOH一致性。

2.根据权利要求1所述的基于功率优化调度的微网储能系统状态一致性控制方法，其特征在于所述步骤1中利用均值法对样本中不合理数据进行替换的过程如下：

利用均值法对样本中不合理数据进行替换，降低数据中无效值对预测造成的影响；

其中，i∈{1,2,3}分别表示微网拓扑结构中的风机、光伏和负荷，p_i(t)表示在t时刻风电、光伏和负荷所对应的功率，Δt为采样周期。

3.根据权利要求1所述的基于功率优化调度的微网储能系统状态一致性控制方法，其特征在于所述步骤2中采用K-means算法根据天气因子以及功率对历史数据进行聚类的过程如下：

步骤2.1：均值法处理后的n个样本组成样本集X＝[x₁,x₂,...,x_n]；

步骤2.2:根据天气因子以及功率对历史功率数据进行聚类，从n个样本中任意选择k个对象作为初始化聚类中心C＝[c₁,c₂,...,c_k]，每个聚类中心代表一个簇，共k个簇，反复迭代使得如下目标代价函数降低到收敛：

其中，r_ij在第i个样本属于第j个类别时取值为1，否则为0；为第i个样本与聚类中心的距离；

步骤2.3：得到k个不同类型的历史功率数据的聚类中心值。