[发明专利]一种包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法

说明书

本发明公开了一种包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法，包括在线负荷预测步骤、实时电价预测步骤、建立经济调度数学模型步骤、参数优化步骤和预测效果评判步骤。本发明的包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法，利用实时气温信息和历史负荷数据，可实现微电网在线实时负荷预测与优化能量管理。

技术领域

本发明涉及一种包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法。

背景技术

微网是指能实现自我控制、保护和管理，自制的微型电网系统，其既可并入大电网运行，又能脱离大电网独立运行。微电网将可再生能源和清洁能源系统接入，实现需求管理以及现有能源最大化利用。微电网将电子系统、储能系统及负荷相结合，通过相关控制装置的配合，向用户提供热能和电能，可适时有效支撑大电网，起到消峰填谷的作用。

微电网的研究和利用有很大的现实意义：充分利用可再生资源，从而降低能耗、减少环境污染；作为大电网的有力补充，提高电力系统的可靠性和灵活性，从根本上改变应对负荷增长的方式。然而，微电网的经济优化作为微电网技术的重要组成，制约着微电网的推广。研究微电网经济运行可以大幅提高微电网的发展和广泛应用，在实际微电网工程中也有重要的理论价值和实际价值。

微电网能量管理系统(Energy Management System，EMS)是一个基于计算机和先进电子设备的综合性自动化系统。与传统大电网能量管理系统有所不同，微电网的能量管理系统融合了先进的IT技术和先进的电力电子设备，能够对微电网内部的分布式电源、蓄电池、负荷等进行优化管理和合理配置，提高微电网的能源利用率。

传统的微电网能量管理系统，工作时，通过在线负荷预测与实时电价预测相结合，再根据目标函数和约束条件进行初步预测，然后进行参数优化，最后进行预测效果评判。

微电网的经济优化运行可以由微电网能量管理系统来完成。该系统使用当地资源，热、电、冷负荷、电能质量、主网等的要求，从而决定微电网内部分布式发电系统的配置运行以及配网所需提供的电能总量。同时，该系统汇总当地的环境、实时电价和电、热、冷负荷需求量等信息，对系统运行进行实时合理优化。

微网电力负荷的特点是随小时、日、周、年变化，具有较大的周期性和波动性。同时，负荷还随季节、气候、温度、经济发展水平等因素变化。一般微电网的供电范围较小，微网负荷波动更大，规律性差。同时，小范围内的天气预测一般不准确，因此负荷预测做到准确很难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法，利用实时气温信息和历史负荷数据，可实现微电网在线实时负荷预测与优化能量管理。

实现上述目的的技术方案是：一种包含短期负荷预测的微电网并网状态能量管理方法，包括以下步骤:

S1，在线负荷预测步骤：结合实时气温信息和历史负荷数据，采用基于SVM的电力系统短期负荷预测算法进行在线负荷预测，先对负荷样本特征进行选取，确定负荷输入样本数据的十维输入向量，该十维输入向量包括前一天相同时刻的负荷、上周同一天同一时刻的负荷、上一周的平均负荷、时刻、一周的第几天、干球温度、水汽凝结的露点、是否节假日、实时负荷和实时气温；对负荷输入样本数据进行平滑和归一化处理，构成负荷预测所需的训练样本和测试样本的样本集；得到所有负荷预测所需的训练样本和测试样本后，对负荷输入样本数据进行归一化处理；

S2，实时电价预测步骤：结合实时气温信息和历史电价数据，采用基于SVM的短期电价预测算法进行实时电价预测，先对电价样本特征进行选取，确定电价输入样本数据的八维输入向量，该八维输入向量包括前一天相同时刻的电价、上周同一天同一时刻的电价、上一周的平均电价、时刻、一周的第几天、当天的预测负荷、实时电价和实时气温；对电价输入样本数据进行平滑和归一化处理，构成电价预测所需的训练样本和测试样本的样本集；得到所有电价预测所需的训练样本和测试样本后，对电价输入样本数据进行归一化处理；