[发明专利]考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法

说明书

本发明公开了一种考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法，步骤如下：建立了基于充放电循环次数的退役电池剩余寿命衰退模型；基于社区用户用能成本、退役电池剩余寿命衰退现象、用户用电行为以及居民社区负荷对配电系统的影响，建立超多目标能量管理模型；记录智能社区中的退役电池状态信息；对社区用户用电信息进行采集，并对社区可再生能源出力进行预测；结合退役电池状态信息和当前时段的可再生能源出力预测值，采用NSGA‑III算法对超多目标能量管理模型进行求解。本发明通过建立超多目标能量管理模型，解决了储能电池价格高昂、用户侧难以广泛应用的实际问题，降低了社区用能成本，减少了能量管理系统对用户用电行为的影响。

技术领域

本发明涉及一种考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法。

背景技术

近年来，智能电网的不断发展使得智能社区作为能源使用终端受到广泛关注。智能社区支持清洁能源和储能电池，鼓励能源梯级利用、循环利用，引导用户优化用能结构，提高能效，实现节能减排。为实现对智能社区多种综合能源(电能、热能、气能、电动汽车)实时监控和优化运行管理，提高能源利用效率，可以通过在每户居民家中安装智能能量管理控制器和智能电表，建立智能社区能量管理系统，减少居民用电费用，平滑负荷曲线，提高系统供电质量与安全性、实现用电环节与家庭用户间的友好互动。

目前已公布的能量管理系统主要三类，即单个家庭能量管理系统、楼宇能量管理系统和社区能量管理系统(CEMS)。单个家庭能量管理系统主要以用户的用电成本最小或用户舒适度最大为目标对负荷进行优化调度。相较于单个家庭，智能社区具有可调度负荷总量大、分布式电源多，与电网协调配合潜力大等优点。另一方面，目前储能电池价格仍相对较高昂，难以在用户领域广泛应用。据统计2020年开始将有百亿级退役电池进入回收市场。可将其梯次利用于对电池性能要求较低的其他领域，如微电网、备用电源，照明等。然而，考虑到退役电池相较普通电池寿命具有更复杂的衰减特性，有必要将其纳入能量管理模型进行优化。目前对于智能社区能量管理模型的研究才刚起步，还鲜有见到考虑退役电池梯次利用与分布式能源协调配合的研究。此外，社区能量管理系统包含电网侧与居民用户协调互动，体现在用户用电成本、负荷曲线、用户用电行为等多个方面，单目标或多目标模型难以综合考虑以上因素，存在一定局限。

因此，提供一种基于退役电池的智能社区微网超多目标能量管理模型显得十分必要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种算法简单、成本低的考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：基于退役电池剩余可用容量、剩余充放电循环次数和容量保持率，建立基于充放电循环次数的退役电池剩余寿命衰退模型；

步骤二：综合分析每个家庭的用能行为，确定社区电能需求可调度区间，基于社区用户用能成本、退役电池剩余寿命衰退现象、用户用电行为以及居民社区负荷对配电系统的影响，建立超多目标能量管理模型；

步骤三：记录智能社区中的退役电池状态信息；

步骤四：对社区用户用电信息进行采集，并对社区可再生能源出力进行预测；

步骤五：结合退役电池状态信息和当前时段的可再生能源出力预测值，采用NSGA-III 算法对超多目标能量管理模型进行求解，得出一天内各个时段退役电池充/放电量，经调整后的智能社区总用能曲线。

上述考虑退役电池的智能社区微网超多目标能量管理方法，所述步骤一具体过程为：

电动汽车动力电池年循环次数期望值计算为：