维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法与流程

本发明涉及微网能量，特别是维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法。

背景技术：

1、微电网(micro-grid)也译为微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

2、随着分布式电源的发展，电网中出现很多高渗透率的新能源微网。由于新能源输出功率随机性强、波动性大，切不可调度，导致这些微网时常对大电网造成明显的功率冲击，给大电网的调度和调峰带来不利影响。亟待提出一套微网能量管理策略，可以降低甚至消除微网对大电网的功率冲击，保证微网对大电网交换功率恒定。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，以解决现有的新能源微网由于功率的随机性强、波动大等问题对大电网造成不利于调度和调峰的问题。

2、其解决的技术方案是，本发明包括以下步骤：

3、获取微网与大电网交换功率值，其中所述获取微网与大电网交换功率值的标准为：摘取微网典型日作为计算样本，获取当日负荷实时耗电功率为p1和当日分布式发电实时功率为p2；积分计算p1在24h内的函数面积，获得当日负荷消耗总量c1；同理，p2对24h进行积分计算，获得当日分布式电源发电总量c2；以c1减去c2，得到当日需要从大电网补充的能量c3；c3除以24h，得到微网当日需要从大电网实时获取的功率p3；

4、获取能量型储能容量，以p2加上p3，得到微网实时供电功率p4；获取微网供电与耗电的实时功率差为p5,p5＝p4-p1；当p5＞0时，代表供电功率大于耗电功率，需要将多余的功率存入储能系统；当p5＜0时，代表供电功率小于耗电功率，需要靠储能系统放电以补充电力需求；24h之内，储能系统若干次充放电，定义单次充放电的最大能量值为能量型储能容量c4；

5、获取实际应用中的损耗偏差，确定实际使用中微网当日需要从大电网实时获取的功率p6，p6＝p3+c4/24*0.2；

6、根据微网频率变化，计算微网供电与耗电的实时功率差p5；当微网频率高于50hz时，算法认为p4＞p1，微网中功率过剩，需要充电；当微网频率低于50hz时，算法认为p4＜p1，微网中能量不足，需要放电。

7、优选的，在使用过程中，基于短期发电功率预测和负荷预测结果，替换在计算能量型储能容量中的p1和p2，离线进行大电网交换功率值、能量型储能容量、实际应用中的损耗偏差的计算。

8、优选的，在获取微网与大电网交换功率值中所述c3，以c3＝c1-c2,是由于微网中负荷消耗能量通常大于分布式电源发电能量，即c1＞c2。

9、优选的，在确保所述微网与大电网实时功率交换值的基本恒定时，将固定功率值作为微网与大电网实时功率交换的控制目标，在实际实施中，实时交换功率会在此目标值进行小幅波动，允许波动幅度在大电网一次调频范围内。

10、优选的，所述微网典型日是指没有阴雨天气，光照正常的时间。

11、优选的，在获取实际应用中的损耗偏差中的修正补偿数值0.2，是实验得出的经验修正补偿数值。

12、优选的，此能量管理策略适用于联网型自治微网。

13、优选的，所述联网型自治微网是指：微网与大电网通过“ac-dc-ac”连接，二者交流电压频率幅值解耦，微网内部幅频自治，微网内部包含分布式电源、储能系统和负载。

14、采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

15、1、基于此算法的执行中，对于大电网而言，将新能源微网中随机功率波动明显的，通过微网算法控制成恒定的节点，有益于大电网的调度和调峰。

16、2、同时基于此算法的执行中，充分发挥了分布式电源和储能系统的作用，提高了供电可靠性的同时，实现了节能减排。

技术特征：

1.维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，在使用过程中，基于短期发电功率预测和负荷预测结果，替换在计算能量型储能容量中的p1和p2，离线进行大电网交换功率值、能量型储能容量、实际应用中的损耗偏差的计算。

3.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，在获取微网与大电网交换功率值中所述c3，以c3＝c1-c2,是由于微网中负荷消耗能量通常大于分布式电源发电能量，即c1＞c2。

4.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，在确保所述微网与大电网实时功率交换值的基本恒定时，将固定功率值作为微网与大电网实时功率交换的控制目标，在实际实施中，实时交换功率会在此目标值进行小幅波动，允许波动幅度在大电网一次调频范围内。

5.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，所述微网典型日是指没有阴雨天气，光照正常的时间。

6.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，在获取实际应用中的损耗偏差中的修正补偿数值0.2，是实验得出的经验修正补偿数值。

7.根据权利要求1所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，此能量管理策略适用于联网型自治微网。

8.根据权利要求7所述的维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，其特征在于，所述联网型自治微网是指：微网与大电网通过“ac-dc-ac”连接，二者交流电压频率幅值解耦，微网内部幅频自治，微网内部包含分布式电源、储能系统和负载。

技术总结
本发明提出了维持电网交换功率恒定的光伏储能逆变器能量管理方法，以解决现有的新能源微网由于功率的随机性强、波动大等问题对大电网造成不利于调度和调峰的问题；获取微网与大电网交换功率值，其中所述获取微网与大电网交换功率值的标准为：摘取微网典型日作为计算样本，获取当日负荷实时耗电功率为P1和当日分布式发电实时功率为P2；积分计算P1在24h内的函数面积，获得当日负荷消耗总量C1；基于此算法的执行中，对于大电网而言，将新能源微网中随机功率波动明显的，通过微网算法控制成恒定的节点，有益于大电网的调度和调峰；同时基于此算法的执行中，充分发挥了分布式电源和储能系统的作用，提高了供电可靠性的同时，实现了节能减排。

技术研发人员：杨启斌,张宇阳,王开宇,智腾飞,张硕,黄胜奇,刘永祥,李富亮,师会芹
受保护的技术使用者：国电投许昌综合智慧能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24