[发明专利]一种带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法

说明书

技术领域

本发明属于智能电网电能优化技术领域，具体涉及一种带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法。

背景技术

蓄电池，亦称可充电电池，是智能微电网用户住宅终端的常用储能设备，贮存化学能量，必要时将化学能直接转化成电能的一种电器化学设备。蓄电池以可再充电为标准尽心设计，通过可逆的化学反应实现再充电，综合成本等各方面考虑，储能用蓄电池主要采用铅酸蓄电池。工作过程为：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，放电时再次把化学能转换成电能输出，从而实现电能存储。

蓄电池储能是智能电网中住宅储能的重要环节，且具有使用温度范围广、充电接受能力强、寿命长、易维护等特点，其中储能蓄电池是确保智能电网安全稳定运行的重要设备，能够为住宅用户提供应急电源、减少用电高峰时段的用电量、降低用电网的峰谷负荷差值，是智能电网极其重要的组成部分。实际应用中，一方面通过储能蓄电池的工作机理分析储能电池充(放)电特性，另一方面根据智能微电网住宅用户端负载的实际运行情况对储能电池的充(放)电、时间等参数进行最优控制，优化智能微电网住宅用户端的电池电能，降低电网的峰谷负荷差值，提高电网运行的效率，并降低用户的实际用电成本。

然而在实际储能蓄电池运行过程中，住宅用户端负载变化涉及人为主观因素，难以精确预测，同时时间跨度长，短时间内控制效果不明显以及非线性严重等特点使得电池电能难以建立精确的机理模型，为智能电网的电池电能优化控制带来了很大的困难。因此，基于电网运行中实时电价以及用户负载的日常周期性变化数据，亟需设计一套有效的智能微电网储能电池优化控制方案，以降低电网最大载荷，促进电网负载平衡，提高电网的灵活性与兼容性，并降低用户的用电成本，从而推动智能电网的发展。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是基于智能电网日常周期性用户负载数据与实时电价信息，利用神经网络，构建带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法，采用基于自适应动态规划的自学习方法，实现电池电能的优化控制。

(二)技术方案

本发明提出了一种带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法，其包括：

S1、参数初始化；

S2、开启全局迭代，初始化评判网络和执行网络权值；

S3、开启局部迭代，利用自适应动态规划方法训练评判网络和执行网络，修正神经网络权值，其中评判网络用来近似最优性能指标函数，并利用该评判网络权值评测当前电池控制策略的性能，执行网络用来近似最优控制策略，最小化一次全局迭代内的总成本；

S4、判断当前局部迭代是否完成，如果尚未完成，则返回局部迭代，否则更新迭代性能指标函数和迭代控制律，以获得最优解；判断当前全局迭代是否满足收敛精度，如果尚未完成，则返回全局迭代；

S5、如果满足收敛精度，根据最优性能指标获得最优的电池控制策略并计算用电成本。

(三)有益效果

本发明基于智能电网日常周期性用户负载数据与实时电价信息，构建智能微电网电池电能优化控制方法，采用自适应动态规划方法获得相应时间段内的优化控制策略，降低电网的峰谷载荷差值，提高电网的灵活性与兼容性，同时降低用户的用电成本。

附图说明

图1是本发明中智能住宅系统结构示意图；

图2是本发明中带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法的流程图；

图3是本发明中带有储能设备的智能微电网电能优化控制方法的实现框图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的目的、技术方案和优点，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明中智能住宅系统结构示意图。如图1所示，智能住宅系统由电网、用户负载、电池系统(包括电池以及直交流电转换器)以及电能管理单元(控制器)组成。电池通过直交流电转换器与功率管理单元相连。

在该智能住宅系统中，电池采取不同的控制策略以满足用户负载以及实时电价的需求。智能住宅系统中的电池具有三种运行模式。1、充电模式：当用户负载较低且电价较低时，电网直接满足用户负载需求，并同时对电池进行充电。2、挂起模式：电网在某些时刻直接满足用户负载需求，而电池能量保持恒定。3、放电模式：当用户负载较高且电价较高时，电池满足用户负载需求。

需要说明的是，该图1只是示意性的简图，实际的智能微电网以及用户住宅终端还包括其他工作部件，但其皆为本领域的技术人员熟知，并且不影响本发明的控制方法，因此在此不加赘述。