一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法
【专利摘要】本发明公开了一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其包括：为智能微电网系统建立模型，获取该智能微电网系统的初始化参数；对于所述智能微电网系统模型，将各所述电池的参数统一为其中性能最差的电池的参数，设定该智能微电网系统模型的性能指标函数，以该性能指标函数计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略；将所述智能微电网系统模型的各电池的参数依次还原为初始参数，每还原一个电池的参数，获得该电池的最优控制策略；根据所述性能指标函数再次计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略。本发明能降低电网的峰谷载荷差值，提高电网的灵活性与兼容性，并降低用户的用电成本。
【专利说明】一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法
【技术领域】
[0001]本发明属于智能电网电能优化【技术领域】，具体涉及一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法。
【背景技术】
[0002]随着全球资源环境压力的不断增大，社会对环境保护、节能减排和可持续性发展的要求日益提高。同时，电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，要求未来的电网必须能够提供更加安全、可靠、清洁、优质的电力供应，能够适应多种能源类型发电方式的需要，能够更加适应高度市场化的电力交易的需要，能够更加适应客户的自主选择需要，进一步提高庞大的电网资产利用效率和效益，提供更加优质的服务。因此，具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网是未来电网的发展方向。
[0003]储能技术在智能电网中具有重要意义，能够为电力系统调峰填谷，解决供用电矛盾；保障系统稳定运行，提高系统的稳定性和安全性；作为用户端辅助电源，提高用电质量和供电可靠性；优化可再生能源的配置利用，促进可再生能源开发。
【发明内容】
[0004](一 )要解决的技术问题
[0005]本发明所要解决的技术问题是当前的电网峰谷载荷差值高使得用电成本增加。
[0006]( 二 )技术方案
[0007]本发明提出了一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法，基于智能电网日常周期性用户负载数据与实时电价信息，采用多块电池作为储能设备，利用基于线性二次型的分布式控制优化算法，构建智能微电网分布式储能设备控制优化方法，实现多电池的分布式优化控制。
[0008]本发明提出的智能微电网分布式储能设备控制优化方法包括:
[0009]S1、为智能微电网系统建立模型，获取该智能微电网系统的初始化参数；
[0010]S2、对于所述智能微电网系统模型，将各所述电池的参数统一为其中性能最差的电池的参数，设定该智能微电网系统模型的性能指标函数，以该性能指标函数计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略；
[0011]S3、将所述智能微电网系统模型的各电池的参数依次还原为初始参数，每还原一个电池的参数，获得该电池的最优控制策略；
[0012]S4、根据所述性能指标函数再次计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略。
[0013]根据本发明的【具体实施方式】，在步骤SI中，所述初始化参数包括实时电价、用户负载、电池数量、各电池性能参数、收敛精度中的至少一种。
[0014]根据本发明的【具体实施方式】，在步骤SI中，所述收敛精度为1.0X10'
[0015]根据本发明的【具体实施方式】，在步骤SI中，记Xl(t)表示电网供电功率Pg(t)，X2i (t), i = I, 2,...N 表示各电池归一化电量 Ebi (t)-0.5, i = 1,2,..., N, Ui (t), u = I,2，…，N表示各电池充放电功率，其中N为电池数量，则所建立的智能微电网系统的效用函数计算公式为:
【权利要求】
1.一种智能微电网分布式储能设备控制优化方法，所述智能微电网系统包括多个分布式的电池，其特征在于，所述方法包括: S1、为智能微电网系统建立模型，获取该智能微电网系统的初始化参数； S2、对于所述智能微电网系统模型，将各所述电池的参数统一为其中性能最差的电池的参数，设定该智能微电网系统模型的性能指标函数，以该性能指标函数计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略； S3、将所述智能微电网系统模型的各电池的参数依次还原为初始参数，每还原一个电池的参数，获得该电池的最优控制策略； S4、根据所述性能指标函数再次计算所述智能微电网系统的各电池的统一控制策略。
2.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，在步骤SI中，所述初始化参数包括实时电价、用户负载、电池数量、各电池性能参数、收敛精度中的至少一种。
3.如权利要求2所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，在步骤SI中，所述收敛精度为1.0X10_5。
4.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，在步骤SI中，记X1 (t)表示电网供电功率Pg (t), X2i (t) ,1 = 1,2,…N表示各电池归一化电量Ebi (t)-0.5, i = 1,2,…，N，ui(t)，u = 1，2，…，N表示各电池充放电功率，其中N为电池数量，则所建立的智能微电网系统的效用函数计算公式为:
其中，Hipm2和Y为常数。
5.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，在步骤S2中，采用基于线性二次型的最优控制算法计算所述统一控制策略。
6.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，步骤S2中，令 x(t) = [X1 (t), X21 (t), X22 (t),..., x2N(t)]T, u(t) = [U1 (t), U2 (t),...，uN(t)]T,记J* (x (t))表示最优性能指标函数，则根据贝尔曼最优性原则，可以得到如下离散时间HJB方程
其中，α表示折扣因子； 最优控制律可以表示为
令J(x(t))表示迭代性能指标函数，则最优控制算法依据下式进行迭代:
J (X (t)) =U (X (t), u (t)) + a J (X (t+1))。
7.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，在步骤S4中，采用基于线性二次型的最优控制算法进行循环优化，直到性能指标函数满足收敛精度。
8.如权利要求1所述的智能微电网分布式储能设备控制优化方法，其特征在于，步骤S4还包括计算各时刻电网供电功率以及各电池的电量变化，进而根据相应的结果以及实时电价计算用户的成本。
【文档编号】H02J3/28GK104201705SQ201410440567
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】刘德荣, 魏庆来, 石光 申请人:中国科学院自动化研究所