[发明专利]一种主网与家庭光储系统功率交换的控制方法

说明书

本发明公开了一种主网与家庭光储系统功率交换的控制方法，家庭光储系统包括家庭负荷、光伏发电、储能系统；在负荷及光伏发电功率未知时，将一个调度周期等分为M个时间间隔，计算每个时间间隔内的功率交换目标函数，并保证主网与家庭光储系统功率交换最小；在负荷及光伏发电功率已知时，采用预测方法，以一个调度周期内家庭与主网间电功率交换量最小为目标，计算主网与家庭光储系统功率交换目标函数，结合约束条件，得到最优规划方案。本申请通过控制储能系统的充放电，减小家庭对主网的依赖程度，对家庭用电起到削峰填谷的作用，同时减小主网与家庭光储系统二者之间的能量流动，降低电网的波动，保证系统的电能质量。

技术领域

本发明涉及电力储能技术领域，尤其是涉及一种主网与家庭光储系统功率交换的控制方法。

背景技术

光伏发电进入家庭，家庭产生的多余电量输出到主网，在家庭储能不足时从主网获得功率，家庭与主电网之间就产生了功率交换。目前，对含有储能的家庭并网光伏发电系统优化控制问题，大多数研究从系统运行的经济效益出发，很少考虑将降低家庭对电网的依赖、减弱并网波动性可再生能源对电网的冲击，提高可再生能源的就地消纳作为主要研究目标。而且，用户侧大规模分布式光伏电源的接入会对电网产生冲击，增加电网调度的难度。同时，含有光伏发电的家庭用户并网运行时会对电网产生很大的依赖性，当电网发生故障停电时，家庭负荷用电的可靠性将会受到威胁。

因此，研究降低家庭对电网依赖性、增大分布式光伏就地消纳的家庭能量运行控制方法，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种主网与家庭光储系统功率交换的控制方法，在负荷及光伏发电功率未知时，将一个调度周期等分为M个时间间隔，计算每个时间间隔内的功率交换目标函数，并保证主网与家庭光储系统功率交换最小；在负荷及光伏发电功率已知时，采用预测方法，以一个调度周期内家庭与主网间电功率交换量最小为目标，计算主网与家庭光储系统功率交换目标函数，结合约束条件，得到最优规划方案。本申请通过控制储能系统的充放电，减小家庭对主网的依赖程度，对家庭用电起到削峰填谷的作用，同时减小主网与家庭光储系统二者之间的能量流动，降低电网的波动，保证系统的电能质量。

第一方面，本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种主网与家庭光储系统功率交换的控制方法，家庭光储系统包括家庭负荷、光伏发电、储能系统；根据家庭负荷功率、光伏发电功率，采用瞬时控制策略或预测储能控制策略，以光储系统与主网之间功率交换最小为目标，控制储能系统的充放电，建立电能交接量化模型及约束条件。

本发明进一步设置为：将一个调度周期T均分为M个时间间隔，每个时间间隔为T1，设在每个时间间隔内家庭负荷功率、光伏发电功率、储能系统功率保持稳定，计算M个时间间隔内家庭光储系统与主网之间的电功率交换量。

本发明进一步设置为：在家庭负荷功率、家庭光伏发电功率预测未知时，采用瞬时控制策略，储能系统只能由光伏发电提供充电，根据储能系统状态，以每个时间间隔T1内电功率交换量最小为目标，各时间间隔内运行策略相互独立，计算家庭光储系统与主网之间的电功率交换量。

本发明进一步设置为：在家庭负荷功率与家庭光伏发电功率相均衡时，家庭光储系统与主网之间无电功率交换；在家庭负荷功率大于家庭光伏发电功率时，以储能系统放电为主，在储能系统功率不足时由主网输入；在家庭负荷功率小于家庭光伏发电功率时，以储能系统充电为主，在充电过盈时向主网输出。

本发明进一步设置为：电能交换量化模型目标函数表达式如下：

minf_i＝|P_usei-P_geni-P_bati|