[发明专利]一种基于双时间尺度的用户侧能源管理方法

说明书

本发明提供了一种既能同时适应于分布式发电设备的波动性以及用户发电、买电、卖电、用电、储能、负载调节等需求、又具有低复杂度和易操作性的基于双时间尺度的用户侧能源管理方法，用户侧包括分布式发电设备、负载和储能设备，双时间尺度包括大时隙和小时隙，大时隙包含K个小时隙，所述方法包括：建立大时隙下的用户总体效用函数，以用户总体效用函数最优为目标对用户在大时隙内的负载用电量、交易电量及储能设备的充放电电量进行优化，在小时隙内，根据储能设备的充放电电量的预测误差，对负载进行调节，从而抵消分布式发电设备的发电量的波动量，预测误差为储能设备在小时隙内的充放电电量的预测值与实际值之差。

技术领域

本发明一般地涉及能源互联网下的能源管理领域，具体涉及一种基于双时间尺度的用户侧能源管理方法。

背景技术

随着能源互联网的发展，局域范围内的“源、网、荷、储”综合协调及能源共享，受到业界的广泛关注。在此背景下，能源交换机是实现局域范围内能源优化管理与共享的核心设备。

香港大学的Yuan Wu,Vincent.K.N.Lau团队，早先对智能楼宇场景下的用户发电及用电策略进行了优化，但是并未考虑用户间的能源交易(包括买电和卖电)及储能优化等问题。此后，该团队又对存在用户能源交易的场景进行了研究，但是却假设分布式发电设备的发电量为确定值，无法适应分布发电，尤其是分布式清洁能源发电的波动性与随机性。目前为止，该领域缺少能同时适应于用户发电、买电、卖电、用电、储能、负载调节及清洁能源波动性的用户侧能源管理方法。

此外，目前本领域的大多数研究通常直接以预测的分布式清洁能源发电量为依据，对用户的负载调节(负载增加或减少)等策略等进行优化。由于分布式清洁能源发电量的概率密度函数通常比较复杂，相关参数较多，且较难准确预测，大大增加了问题的复杂性。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种既能同时适应于分布式发电设备的波动性以及用户发电、买电、卖电、用电、储能、负载调节等需求，又具有低复杂度和易操作性的基于双时间尺度的用户侧能源管理方法。

根据本发明的一种基于双时间尺度的用户侧能源管理方法，所述用户侧包括分布式发电设备、负载和储能设备，所述双时间尺度包括大时隙和小时隙，所述大时隙包含K个所述小时隙，所述方法包括：

建立所述大时隙下的用户总体效用函数，以所述用户总体效用函数最优为目标对用户在所述大时隙内的负载用电量、交易电量及所述储能设备的充放电电量进行优化，

在所述小时隙内，根据所述储能设备的充放电电量的预测误差，对所述负载进行调节，从而抵消所述分布式发电设备的发电量的波动量，所述预测误差为所述储能设备在所述小时隙内的充放电电量的预测值与实际值之差，其中，为在所述大时隙下求得的所述储能设备的充放电电量的最优值。

进一步地，在所述K个小时隙中的第k个小时隙内对所述负载进行调节的步骤如下：

S1:当所述预测误差的绝对值大于第一预定门限值时，进行所述负载调节，且负载调节量等于所述预测误差；

S2：否则,当所述储能设备的电量状态与预测电量状态之差的绝对值大于第二预定门限值时，进行所述负载调节，且负载调节量等于所述储能设备的电量状态与预测电量状态之差；

S3：若S1、S2中的条件均不满足，则暂不进行所述负载调节。

进一步地，所述用户总体效用函数建立如下：

g_i＝l_i+o_i+t_i≥0

0≤l_i≤l_max