用于控制微电网的操作的微电网能量管理系统和方法_3

文档序号:9916824阅读:来源:国知局
微电网中的可再生发电机的可再生功率输出限制。等式(8) 是用于包括在微电网中的电能存储设备的充电限制的状态。等式(9)是用于电能存储设备 的充电或放电限制,其中,充电/放电的效率被假定为100%。等式(10)是用于在充电/放电 速率和状态之间的电能存储设备的限制。等式(11)是能量存储充电/放电状态的限制。等式 (12)和(13)是与能量存储启动充电/放电操作相关的限制。
[0065] 在式(2)-(13)中:
[0066] Pes表示从电能存储(ES)设备的发电;
[0067] nndg是可再生DG的数目;
[0068] Sndg是可再生发电机功率系数(二进制值,如果可再生不是连续可控制的;否则在0 和1之间的连续变量);
[0069] Pndg是可再生DG发电;
[0070] K2是损耗系数(例如,基于负载水平在1.01-1.05之间选择,其他值是可能的);
[0071] PTid是总负载功率需求
[0072] 表示可控制DG最小功率输出;
[0073] '表示可控制DG最大功率输出;
[0074] Κι是安全系数(1 =电网连接模式,1.3-1.5 =孤岛模式,其他值是可能的);
[0075] Pea是关键负载需求;
[0076] 是用于ES设备的额定最大存储能量;
[0077] 产是用于ES设备的额定最小存储能量;
[0078] Ees是电能存储设备中的能量的量;
[0079] △ t在每个预先选择的间隔的时间长度;
[0080] 是ES设备的最大功率放电率(>0);并且
[0081] 是电能存储设备的最大功率充电率(〈0)。
[0082] DER调度功能的控制变量如下:
[0084] 其中:
[0085] Pgd=[Pgdl Pgd2…PgdT](来自外部公用网络的功率)

[0114] DER调度功能可以被制定为混合整数线性编程问题。控制变量包括连续变量和二 进制变量二者。连续控制变量包括P gd、Pdg和Pes。二进制控制变量(0或1)包括Sdg、SUd g、SDdg、 Ses、S£、S|.、S〇|、節|。用于DER调度功能的输入信息包括:
[0115] 公共电价:Cgd(t = l,· · ·,T);
[0118] 总负载需求功率预测:PTld(t = l,···,T);
[0119] 可再生 DG 发电预测:Pndg(t = l,···,T);
[0121]关键负载需求预测:Pa(t = l,. . .,T);
[0123] 每个决定间隔的时间长度:At
[0124] 能量存储的最大充电/放电功率费率:增_和_^^
[0125] 每个能量存储的充电的实际情况:Elf%3 (该值用于在每个DER调度执行的开始时 更新能量存储的充电的初始状态)。
[0126] DER调度功能的输出是DER调度,包括:可控制分布式发电机的开/关状态、可再生 功率输出(当可再生是开/关或连续可控制时)、以及电能存储设备的充电/放电/空闲状态 和速率。DER调度由微电网EMS 100的ED/0PF单元132使用,以确定在实时操作中的分布式能 量资源的功率设定点。
[0127] 基于发电机的开/关状态和包括在DER调度中的能量存储充电/放电状态和速率, ED/0PF单元132最小化用于当前时间间隔(例如5至15分钟)的微电网络的操作成本,同时最 小化能量存储充电/放电速率的偏差。即,控制目标最小化电能存储设备的实际充电/放电 速率与在分布式能量资源调度中针对电能存储设备识别的充电/放电速率偏差的程度。由 ED/0PF单元132考虑的限制包括功率平衡、下降速率、能量存储充电/放电效率以及操作限 制,诸如在具体网络模型可用于微电网的情况下的线电流和节点电压限制。ED/0PF单元132 基于下述控制目标来确定用于可控制分布式能量资源的功率设定点:
[0138] 并且其中
[0139] Cgd表示从公用(外部)电网提供的功率的成本函数;
[0140] Pgd是从公用电网供应的功率;
[0141] ndg是可控制分布式发电机(DG)的数目;
[0142] 是用于可控制DG的能量生成成本;
[0143] Pdg是用于可控制DG的功率生成;
[0144] K2是损耗系数(例如,基于负载水平在1.01-1.05之间选择,其他值是可能的);
[0145] nes是电能存储(ES)的设备的数目;
[0146] Wes是ES设备的权重因子;
[0147] pes表示ES设备的功率生成;
[0148] 丨饺?表示用于ES设备的功率生成参考(由DER调度确定);
[0149] nndg是可再生DG的数目;
[0150] Pndg表示可再生DG的功率生成;
[0151] PTid是总负载需求功率;
[0152] '表示可控制DG的最小功率输出;
[0153] .表示可控制DG的最大功率输出;
[0154] 表示可控制DG的基本情况功率生成;
[0155] 沒|?是06的上升速率;
[0156] 略·'是DG的下降速率;
[0157] At在考虑下的时间间隔;
[0158] If 是ES设备的最大功率放电率(>0);
[0159] 是电能存储设备的最大功率充电率(〈0)。
[0160] 是ES设备的基本情况存储的能量;
[0161] Pc,Pd表不ES设备的充电/放电效率
[0162] 表示额定最大存储能量;
[0163] 11益°是额定最小存储能量;
[0164] 從"'是基本线电流幅值;
[0165] 是线电流限制;
[0166] η1η是线电流约束违规的数目;
[0167] u是可控制变量;
[0168] 表示关于可控制变量u的线电流的灵敏度;
[0169] 表示关于可控制变量u的节点电压的灵敏度;
[0170] 鱗气分别是节点电压下限和上限;
[0171 ] 基本情况节点电压幅值;
[0172] nv是电压约束违规下的电压的数目;
[0173] Qdg表不可fe制DG的无功功率生成;
[0174] 迟别表示可控制DG的无功功率下限和上限;
[0175] ¥扣是可控制DG的电压设定点;并且
[0176] 分别是可控制DG的电压设定点下限和上限。
[0177] 等式(15)是由最小化微电网的操作成本的ED/0PF单元132实现的目标函数。ED/ 0PF控制目标可以基于由等式(15)中的项给出的能量存储来被 加权,其中加权因子we s被应用于针对DER调度中的电能量存储设备识别的充电/放电速率。 等式(16)是确保从发电供应的总负载需求的功率平衡等式。在一个实施例中,损耗系数K2 考虑微电网中的计划的断电,使得可以在当前时间间隔中,即通过设置K2>1,例如在1.01和 1.05之间,来最小化甩负荷。等式(17)定义在DG有功功率的上限和下限上的操作范围。等式 (18)提供了 DG实际(Ρ)功率输出斜坡速率限制。等式(19)提供电能存储设备充电/放电速率 限制。等式(20)提供电能存储设备状态(即充电或放电)限制。等式(21)和(22)分别提供在 具体网络模型可用于微电网时的线电流和节点电压限制。线电流和节点电压限制分别可以 包括线电流和节点电压灵敏度变量。等式(23)定义DG无功(Q)功率或电压设定点的上限和 下限上的操作范围。
[0178] ED/0PF功能的控制变量如下:
[0189] 分布式发电机DG1,例如具有最大容量的发电机,在孤岛模式下被选择为松弛发电 机。DG 1的无功功率(Q)是由其他分布式发电机的总负载需求和功率输出来确定的。ED/0PF 单元132制定ED/0PF作为二次编程问题。二次项被包括在由等式(15)给出的目标函数中。所 有的限制是线性表达。用于HV0PF目标函数的输入信息包括:
[0190] 公共电#Cgd;
[0191] 可控制DG发电成本6||,
[0192] 由DER调度确定的ES设备的充电/放电功率参考以f *
[0193] 由DER调度确定的在线(激活)可控制DG(即,状态=开);
[0194] 总负载需求功率PTld;
[0195] 可再生DG发电Pndg;

[0199] 时间间隔At;
[0201 ]关于控制变量的操作限制的灵敏度信息;以及
[0203]目标函数的ED/0PF
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1