欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2022104303489
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-07-30
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种孤岛微电网能源实时调度的线性优化方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、设计基于多智能体系统的孤岛微电网结构:其结构包括可再生能源、微型燃气轮机、负荷和消纳电阻;设计微电网、可再生能源、微型燃气轮机、负荷、消纳电阻与智能体之间的连接关系;说明各智能体之间的工作关系;步骤2、设计孤岛微电网的实时调度优化方法:包括收集日前负荷与实时负荷之间的偏差值、日前可再生能源与实时可再生能源之间的偏差值;发送日前蓄电池的充/放电功率计划和日前微型燃气轮机的功率输出计划至孤岛微电网能源实时调度线性模型;执行能源实时调度优化,获得每个单元实际输出计划并反馈至每个单元;步骤3、建立孤岛微电网的实时调度线性模型:包括蓄电池的线性模型、微型燃气轮机的线性模型、消纳电阻的线性模型、孤岛微电网能源实时调度线性目标函数及其约束条件。2.根据权利要求1所述的一种孤岛微电网能源实时调度的线性优化方法,其特征在于,所述步骤1的设计基于多智能体系统的孤岛微电网结构,包括以下过程:所述的基于多智能体系统的孤岛微电网结构,包括可再生能源、蓄电池、微型燃气轮机、负荷和消纳电阻;其可再生能源、蓄电池、微型燃气轮机、负荷和可再生能源之间通过电力传输线相互连接;可再生能源、蓄电池、微型燃气轮机、负荷和消纳电阻分别与相应的智能体相连,其中可再生能源、蓄电池、微型燃气轮机、负荷和消纳电阻的智能体分别与微电网智能体相连;与可再生能源智能体相连的智能体用于实时收集可再生能源的功率输出信息;与蓄电池相连的智能体用于实时收集蓄电池的荷电状态、充放电功率上下限、储能容量信息,并向蓄电池发送充/放电功率指令;与微型燃气轮机相连的智能体用于实时收集微型燃气轮机的功率输出信息、微型燃气轮机的功率输出约束,并向微型燃气轮机发送功率输出指令;与负荷相连的智能体用于实时收集负荷在每个时刻的数值;与消纳电阻相连的智能体用于实时收集消纳电阻的数量、消纳多余功率的数量约束信息,并向消纳电阻发送需消耗多余功率的数量;微电网智能体负责能源实时调度优化;与可再生能源、蓄电池、微型燃气轮机、负荷和消纳电阻相连的智能体需要将收集到的所有数据信息发送至微电网智能体;微电网智能体优化得到的能源调度指令发送至与蓄电池、微型燃气轮机和消纳电阻相连的智能体。3.根据权利要求1所述的一种孤岛微电网能源实时调度的线性优化方法,其特征在于,所述的步骤2设计孤岛微电网的实时调度优化方法的具体过程为:首先,负荷智能体收集实际负荷和日前负荷,并计算其误差值;可再生能源智能体收集实际可再生能源和日前可再生能源,并计算其误差值;然后负荷智能体和可再生能源智能体分别将所得到的误差值发送至微电网智能体;微电网智能体接收到来自负荷智能体和可再生能源智能体的误差值后,计算总误差值,即:[实际负荷‑日前负荷]‑[实际可再生能源‑日前可再生能源],并将总误差值发送至孤岛微电网的实时调度线性模型中;同时,蓄电池智能体和微型燃气轮机智能体分别将日前调度优化中蓄电池的充/放电功率计划和微型燃气轮机的功率输出计划发送至孤岛微电网的实时调度线性模型中;然后,微电网智能体利用线性规划求解器对实时调度线性模型执行能源实时调度优化,得到每个单元的实际输出计划;微电网智能体将每个单元的实际输出计划分别发送至蓄电池智能体、微型燃气轮机智能体和消纳电阻智能体;蓄电池智能体、微型燃气轮机智能体和消纳电阻智能体将相应的实际输出计划指令发送至蓄电池、微型燃气轮机和消纳电阻;最后,蓄电池、微型燃气轮机和消纳电阻根据实际输出计划进行工作。4.根据权利要求3所述的一种孤岛微电网能源实时调度的线性优化方法,其特征在于,所述的步骤2中的线性规划求解器的算法,其步骤包括:1)输入:(1)蓄电池参数输入:最大储能容量E、每次调度间隔时间Δt、最大充/放电功

率单位运行成本r1、r2、r3、初始荷电状态值SOCinitial;(2)微型燃气轮机参数输入:维护系数KMT、燃油单价λ、最大功率输出(3)消纳电阻参数输入:孤岛微电网的功率损失单位成本τ、消纳多余功率的最大数量(4)其它参数输入:偏差值和日前调度优化中的蓄电池充/放功率计划PtBESS和微型燃气轮机输出计划PtMT;2)实型变量设置:蓄电池实时动态调整功率PtaBESS、微型燃气轮机实时动态调整功率PtaMT、消纳电阻消纳多余功率的数量PtCR;3) 约束条件设置:式(6) :式(8) :0≤SOC t≤1、式(9) :

的计算速度,建立如下线性模型:式中,是蓄电池的实时调度运行成本,为蓄电池的平均单位运行成本,SOCt是t

时刻蓄电池的荷电状态,E为蓄电池的最大储能容量,Δt是每次调度间隔时间,PtRBESS为蓄电池实时调度的充/放电功率;步骤3.2、微型燃气轮机的线性模型微型燃气轮机的运行成本包括维护成本和燃料成本;其中,燃料成本与燃油单价、天然气的低热值、运行效率和功率输出有关,微型燃气轮机的运行效率是功率输出的一元三次函数;首先计算微型燃气轮机的运行效率,才能进行计算微型燃气轮机的运行成本;为提高微型燃气轮机实时调度运行成本的计算速度,建立如下线性模型:式中,是微型燃气轮机的实时调度运行成本,KMT和λ分别为微型燃气轮机的维护系数和燃油单价,PtRMT为微型燃气轮机实时调度的功率输出;步骤3.3、消纳电阻的线性模型将消纳电阻消纳孤岛微电网中多余的功率折算为功率损失成本,则消纳电阻的实时调度运行成本可定义为如下线性模型:式中,是消纳电阻的实时调度运行成本,τ为孤岛微电网的功率损失单位成本,PtCR为消纳电阻在实时调度中消耗多余功率的数量;步骤3.4、孤岛微电网的实时调度线性目标函数孤岛微电网的实时调度运行成本,包括蓄电池、微型燃气轮机和消纳电阻的实时调度运行成本,建立如下目标函数:式中,为孤岛微电网能源实时调度的运行成本,由于和均为线性

模型,因此称式(5)为孤岛微电网的实时调度线性目标函数;步骤3.5、孤岛微电网的实时调度线性约束条件蓄电池、微型燃气轮机和消纳电阻在实时调度优化中,除需要满足自身的约束条件外,还需满足实时功率平衡约束条件;因此,孤岛微电网的实时调度线性模型需要满足如下约束条件:(1)蓄电池的充放电功率约束以及荷电状态约束PtRBESS=PtaBESS+PtBESS                 (7)式中,和分别是蓄电池的最大充电功率和最大放电功率,其中PtRBESS数值为正表示放电,PtaBESS和PtBESS是蓄电池分别在实时调度中实时动态调整功率和在日前调度中的充/放电功率计划,SOCinitial是蓄电池的荷电状态初始值;(2)微型燃气轮机的功率输出约束PtRMT=PtaMT+PtMT                       (10)式中,是微型燃气轮机的最大功率输出,PtaMT和PtMT是微型燃气轮机分别在实时调度中实时动态调整功率和在日前调度中的功率输出计划;(3)消纳电阻消纳多余功率的数量约束式中,是消纳电阻消纳多余功率的最大数量;(4)孤岛微电网实时调度优化的实时功率平衡约束PtPLoad=PtLoad‑Ptun                       (15)PtPRES=PtRES‑PtabRES                   (16)式中,和分别是实时调度中的实际负荷和可再生能源与日前调度优化中的负荷和可再生能源输出计划之间的偏差值,PtALoad和PtPLoad分别是实时调度中的实际负荷和日前调度优化中负荷输出计划,PtARES和PtPRES分别是实时调度中的实际可再生能源和日前调度优化中的可再生能源输出计划,PtLoad和Ptun分别是日前调度优化中的预测负荷和卸载负荷的数量,PtRES和PtabRES分别是日前调度优化中的预测可再生能源和放弃可再生能源的数量。