[发明专利]一种微网中考虑电池衰减成本的能量优化方法

说明书

本发明公开了一种微网中考虑电池衰减成本的能量优化方法,包括以下步骤：步骤一、构建电池衰减成本模型；步骤二、构建电费开支成本模型；步骤三、建立微网系统运行优化的目标函数；步骤四、建立归纳优化目标函数的约束条件；步骤五、模型的全局优化求解和步骤六、实例运行。本发明针对微网中能量优化存在的不足，考虑电池衰减成本，根据需求建立一个完善的数学模型，在求解中将复杂模型分解成相对简单的模型，并对简单模型求解，最终分析得出最少经济开支的能量优化方案，提高微网中的能源效率和安全性。

技术领域

本发明涉及能量管理技术领域，尤其涉及一种微网中考虑电池衰减成本的能量优化方法。

背景技术

能源需求和温室气体排放的持续增长已成为世界关注的一个重要问题，而其中一个有希望解决这些问题的办法是将智能电网作为未来的电力系统。智能电网可以通过各种方式提高能源效率，例如价格政策和需求响应(DR)控制方法。智能电网促进的需求响应可以通过协调能源供应和能源需求之间的平衡来提高能源效率和安全性。由于电力负荷的随机性，预测值与实际值之间的差异是不可避免的。储能电池作为双向调节器，与电网一起提高能源效率，通常集成到DR中以补偿电力调度。

然而，在实时调度程序中频繁的充电和放电会大大降低电池寿命。因此在能量优化中需要考虑到电池的衰减成本，另外建模后的数学模型的求解是一大难题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“一种自适应式微网储能系统能量优化管理方法”，其公告号CN105098810B，所述方法包括以下步骤：A、确定微网储能系统中电池比前一天可多用于调峰的能量；B、根据所述电池比前一天可多用于调峰的能量与电池储能容量的下限的比值，调整微网储能系统中电池的放电阈值，其中当所述比值大于1时，减小所述放电阈值，当所述比值小于1时，增大所述放电阈值。该方法仅考虑电力负荷的波动，但是未考虑在实时调度程序中频繁充放电会降低电池的寿命的问题，存在能量优化的不足。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中微网中能量优化存在不足，需要考虑到电池的衰减成本的技术问题，提供一种微网中考虑电池衰减成本的能量优化方法，通过根据需求建立完善的数学模型，并将复杂模型分解成相对简单的模型后求解，最终分析得出最少经济开支的能量优化方案，提高微网中的能源效率和安全性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种微网中考虑电池衰减成本的能量优化方法,包括以下步骤：

步骤一、构建电池衰减成本模型；

步骤二、构建电费开支成本模型；

步骤三、建立微网系统运行优化的目标函数：结合步骤一和步骤二，可建立微网中一天电费开支及电池衰减成本最少的优化目标函数；

步骤四、建立归纳优化目标函数的约束条件：综合考虑电能供需平衡约束、电池衰减成本约束、电池工作约束和开关控制设备的约束，得到微网系统优化的约束条件；

步骤五、模型的全局优化求解：按步骤三所确定目标函数，结合步骤四所给约束条件，采用interior-point算法和cultural algorithm文化算法进行求解；

步骤六、实例运行：根据步骤五得到的最优变量参数，得到电网交互电能和电池充放电量曲线，并从中得知蓄电池、开关控制设备的最优操作，并获得最少经济开支。

在实时调度程序中频繁的充电和放电会大大降低电池寿命，因此在能量优化中需要考虑到电池的衰减成本，本发明针对微网中能量优化存在的不足，根据需求建立一个完善的数学模型，该优化数学模型将微网中一天电费开支及电池衰减成本最少作为优化目标函数，并建立优化数学模型的约束条件，在求解上将复杂模型分解成相对简单的模型，并对简单模型求解，最终实现对原问题的求解。