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一种微电网运行优化和能效管理系统

阅读：438发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种微电网运行优化和能效管理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种微电网运行优化和能效管理系统，包括：预测算法，建立离线参数寻优与在线功率预测结合的分布式预测架构及算法，将复杂寻优过程与在线快速预测分解；优化建模，在预测算法的基础上，建立用户侧微电网优化运行模型，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；用户能效管理，根据用户舒适度设定，决策温控类可控负荷的工作状态，计算温控设备能耗进行优化运行建模和调度策略；调度策略，根据优化运行建模，针对上层能量管理，采用滚动时域的调度驱动机智，针对下层能量管理，采用事件触发的调度驱动机制。本发明实现能源最大化管理，降低运行成本。，下面是一种微电网运行优化和能效管理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种微电网运行优化和能效管理系统，其特征在于，包括：
预测算法，建立离线参数寻优与在线功率预测结合的分布式预测架构及算法，将复杂寻优过程与在线快速预测分解，计算资源约束，定期更新预测模型参数，提取全新的特征指标；
优化建模，在预测算法的基础上，建立用户侧微电网优化运行模型，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；
用户能效管理，根据用户舒适度设定，决策温控类可控负荷的工作状态，计算温控设备能耗进行优化运行建模和调度策略；
调度策略，根据优化运行建模，针对上层能量管理，采用滚动时域的调度驱动机智，针对下层能量管理，采用事件触发的调度驱动机制。
2.根据权利要求1所述的一种微电网运行优化和能效管理系统，其特征在于，预测模型包括微电网负荷预测模型和分布式光伏功率预测模型，均将寻优过程与在线快速预测分解，引入地区型免费天气预报，进行预测结果计算。
3.根据权利要求1所述的一种微电网运行优化和能效管理系统，其特征在于，优化建模包括单层架构和双层架构的用户侧微电网优化运行模型，单层架构下，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；双层架构下，上层运营商，最大化利用清洁能源，最大化日运行效益，下层用户，最小化日用电成本。
4.根据权利要求1所述的一种微电网运行优化和能效管理系统，其特征在于，用户能效管理用户设定舒适度范围，根据户外或室内温度，考虑光功率和电价，确定设备工作状态，进行计算温控设备能耗，从而进行能效管理。
5.根据权利要求1所述的一种微电网运行优化和能效管理系统，其特征在于，滚动时域机制为多时间尺度调度，定时根性调度方案，用于对预测误差的实时处理；事件触发机制采用实施调度，根据随机事件的影响程度，动态更新调度方案，减少CPU占用率、降低计算量。

说明书全文

一种微电网运行优化和能效管理系统

技术领域

[0001] 本发明属于微电网技术领域，具体涉及一种微电网运行优化和能效管理系统。

背景技术

[0002] 微电网能量管理技术是基于微电网电源、负荷和环境资源数据，以微电网的优化运行为目标，制定合理的能量管理控制策略，在微电网稳定可靠运行的基础上实现其运行效益最大化的关键技术。

[0003] 现有的微电网运行存在运行成本高、适应性差，在能效管理上无法实现能源的最大化利用，对用户，无法做到日用电成本最小化。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种微电网运行优化和能效管理系统，实现能源最大化管理，降低运行成本。

[0005] 本发明提供了如下的技术方案：

[0006] 一种微电网运行优化和能效管理系统，包括：

[0007] 预测算法，建立离线参数寻优与在线功率预测结合的分布式预测架构及算法，将复杂寻优过程与在线快速预测分解，计算资源约束，定期更新预测模型参数，提取全新的特征指标；

[0008] 优化建模，在预测算法的基础上，建立用户侧微电网优化运行模型，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；

[0009] 用户能效管理，根据用户舒适度设定，决策温控类可控负荷的工作状态，计算温控设备能耗进行优化运行建模和调度策略；

[0010] 调度策略，根据优化运行建模，针对上层能量管理，采用滚动时域的调度驱动机智，针对下层能量管理，采用事件触发的调度驱动机制。

[0011] 优选的，预测模型包括微电网负荷预测模型和分布式光伏功率预测模型，均将寻优过程与在线快速预测分解，引入地区型免费天气预报，进行预测结果计算。

[0012] 优选的，优化建模包括单层架构和双层架构的用户侧微电网优化运行模型，单层架构下，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；双层架构下，上层运营商，最大化利用清洁能源，最大化日运行效益，下层用户，最小化日用电成本。

[0013] 优选的，用户能效管理用户设定舒适度范围，根据户外或室内温度，考虑光功率和电价，确定设备工作状态，进行计算温控设备能耗，从而进行能效管理。

[0014] 优选的，滚动时域机制为多时间尺度调度，定时根性调度方案，用于对预测误差的实时处理；事件触发机制采用实施调度，根据随机事件的影响程度，动态更新调度方案，减少CPU占用率、降低计算量。

[0015] 本发明的有益效果是：系统采用预测架构实现了计算资源约束与预测精度的有机平衡，保障对用电习惯变化及光伏随机覆尘的适应性，降低了系统运行成本；系统通过优化建模，实现了清洁能源的最大化利用，同时最小化日用电成本；综合考虑可控负荷的能效管理和调度策略具有实时性提高了微电网工程运行的稳定性和经济性。附图说明

[0016] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0017] 图1是本发明整体结构示意图；

[0018] 图2是本发明微电网负荷预测模型示意图；

[0019] 图3是本发明分布式光伏功率预测模型示意图；

[0020] 图4是本发明单层用户侧微电网优化运行模型；

[0021] 图5是本发明能效管理流程示意图。

具体实施方式

[0022] 如图1所示，一种微电网运行优化和能效管理系统，包括：

[0023] 预测算法，建立离线参数寻优与在线功率预测结合的分布式预测架构及算法，将复杂寻优过程与在线快速预测分解，计算资源约束，定期更新预测模型参数，提取全新的特征指标；

[0024] 优化建模，在预测算法的基础上，建立用户侧微电网优化运行模型，在常规模式下，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下，关键负荷的供电时长最大化；

[0025] 用户能效管理，根据用户舒适度设定，决策温控类可控负荷的工作状态，计算温控设备能耗进行优化运行建模和调度策略；

[0026] 调度策略，根据优化运行建模，针对上层能量管理，采用滚动时域的调度驱动机智，针对下层能量管理，采用事件触发的调度驱动机制。

[0027] 如图2和图3所示，预测模型包括微电网负荷预测模型和分布式光伏功率预测模型，均将寻优过程与在线快速预测分解，实现计算资源约束与预测精度的有机平衡，定期更新预测模型参数，保障对用电习惯变化及光伏随机覆尘的适应性；提取了全新的特征指标，可应对随机波动性难题；引入地区型免费天气预报，降低了系统运行成本。

[0028] 如图4所示，优化建模包括单层架构和双层架构的用户侧微电网优化运行模型，单层架构下，在常规模式下(并网)，最大化利用清洁能源，最小化日用电成本，在应急模式下(孤网)，关键负荷的供电时长最大化，单层结构的微电网可决策对象为分布式电源、储能和负荷，用户类型多为楼宇、家庭及工厂；双层架构下，上层运营商，最大化利用清洁能源，最大化日运行效益，下层用户，最小化日用电成本，双层结构的微电网，上层决策对象：共用的分布式电源、可控符合、储能等，下层决策对象:用户自有的资源，用户类型为小区或园区。

[0029] 如图5所示，用户能效管理用户设定舒适度范围，根据户外或室内温度，考虑光功率和电价，确定设备工作状态，进行计算温控设备能耗，从而进行能效管理。参考节能服务的行业规则，通常根据企业的单位产值综合能耗变化量来衡量能效变化，而居民用户并无生产目的，因此将居民用户的能效变化定义为不影响生活品质前提下综合能效的变化量。

[0030] 调度策略中，滚动时域机制为多时间尺度调度，定时根性调度方案，用于对预测误差的实时处理；事件触发机制采用实施调度，根据随机事件的影响程度，动态更新调度方案，减少CPU占用率、降低计算量。

[0031] 本系统基于预测算法和优化建模，提出通用的微电网能量管理控制策略，在不同能量管理优化目标下实现能量管理控制策略，为微电网项目的规划设计提供较为成熟的微电网能量管理策略，有助于提高微电网工程运行的稳定性和经济性。

[0032] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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