微电网分频能量管理方法

摘要

本发明公开了一种微电网分频能量管理方法，包括以下步骤：1)建立微电源和储能的基本参数数据库；2)根据采样频率选择实现微电网能量需求信号有效分频所需的小波变换层数；3)对功率偏差曲线进行小波分解，提取出低频功率分量和高频功率分量；4)对当前电源进行微电网的经济性评估，同时进行与电源容量和剩余容量相关的微电源的均衡性评估；根据经济性分配系数和均衡性分配系数，进行微电源的能量分配，得到每个电源的能量分配系数；6)求取当前微电源的功率微增量。本发明中，低频信号经过经济型评估和均衡性评估实时量化微电源之间的能量分配因子，快速响应储能每隔5分钟进行一次均衡性评估更新能量分配因子。

主权项

1.一种微电网分频能量管理方法，其特征在于，该能量管理方法包括下述步骤：1)建立微电源和储能的基本参数数据库，所述基本参数数据库包括各装置的技术参数和经济参数，以及运行状态和限制条件；2)测量微电网能量需求信号并根据采样频率选择实现微电网能量需求信号有效分频所需的小波变换层数：采样频率为f_N，根据采样定理，能够有效反应的源信号频率为f_N/2则所需的小波变换层数其中f为目标低频分量的频率，[]为向上取整；3)实时监测获得微电源出力与负荷之间的差额，得到功率偏差曲线S_i，然后以Daubechies小波系的db2小波为母波，采用小波变换的提升算法对所述功率偏差曲线进行小波分解，提取出低频功率分量和高频功率分量，以适应微电源和储能不同的响应时间；4)对当前电源进行微电网的经济性评估，同时进行与电源容量和剩余容量相关的微电源的均衡性评估，分别得到经济性分配系数和均衡性分配系数，当第一次进行经济性评估时，所述当前电源为整个微电网的N_s个微电源，否则，所述当前电源为上一次更新后的N_s个微电源：所述经济性评估的具体方法为：首先按照下式建立微电源的优化模型：CF＝C_cap+C_om+C_f+C_e其中，CF为目标函数，C_cap为设备等年值投资费用，C_om为运行和维护费用，C_f为燃料费用，C_e为污染物排放折算费用；然后得到单个微电源的经济性分配系数为：${\mathrm{uP}}_i=\frac{1}{N_s-1}(1-\frac{{\mathrm{CF}}_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\Sigma }}{\mathrm{CF}}_i})$其中，uP_i为当前微电源的经济性分配系数，i为当前微电源的编号，CF_i为当前微电源的经济性评估目标函数CF；所述均衡性评估的具体方法为：根据实时监测获得的微电源的出力情况，求得微电源的利用率即电源当前出力情况P_i与电源额定容量比值的绝对值，然后根据下式得到均衡性分配系数：${\mathrm{uJH}}_i=\frac{1-u_i}{\underset{i=1}{\overset{\mathrm{Ns}}{\Sigma }}1-u_i}$其中，uJH_i为当前微电源的均衡性分配系数；5)然后根据所述步骤4)得到的经济性分配系数和均衡性分配系数，进行微电源的能量分配，得到每个电源的能量分配系数为：uFP_i＝k₁·uP_i+k₂·uJH_i其中，k₁和k₂分别为用于权衡经济性和均衡性指标的权值因子，0＜k₁＜1，0＜k₂＜1，k₁+k₂＝1；6)求取当前微电源的功率微增量ΔP_i＝P_FH*uFP_i，其中P_FH为当前功率返回量：逐个判断当前微电源的功率微增量ΔP_i所处区间：如果则令并分别更新功率返回量P_FH＝P_FH-ΔP_i和当前电源个数Ns＝Ns-1后进行下一个微电源的判断，如果则令并分别更新功率返回量P_FH＝P_FH-ΔP_i和当前电源个数Ns＝Ns-1后进行下一个微电源的判断，如果保留当前ΔP_i后进行下一个判断；当对所有微电源完成上述判断后，如Ns为0，则把所有的功率微增量ΔP_i作为微电源的优化管理方案输出，否则回到步骤4)。