(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110987216.1 (22)申请日 2021.12.0 6 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113919620 A (43)申请公布日 2022.01.11 (73)专利权人 南通大学 地址 226019 江苏省南 通市崇川区啬园路9 号 (72)发明人 朱建红　任浩锋　顾菊平　赵佳皓　 张鹏坤　蒋凌　 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) H02J 3/32(2006.01)H02J 3/38(2006.01) (56)对比文件 CN 102104251 A,201 1.06.22 CN 113610374 A,2021.1 1.05 CN 102570 505 A,2012.07.1 1 CN 104167 750 A,2014.1 1.26 CN 102904288 A,2013.01.3 0 CN 1097108 82 A,2019.0 5.03 CN 111555329 A,2020.08.18 US 20193 59065 A1,2019.1 1.28 CN 113078643 A,2021.07.0 6 CN 103078340 A,2013.0 5.01 CN 105005872 A,2015.10.28 冯春生等.考虑储能荷电状态 平抑风电功率 的抛物线规则变滤波时间常数方法. 《现代电 力》 .2020,(第0 5期), 审查员 殷飞 (54)发明名称 一种风光储微电网日前能量调度算法 (57)摘要 本发明公开了一种风光储微电网日前能量 调度算法， 利用风光预测功率数据以及负荷预测 需求数据， 通过储能电池的充放电功率计划行为 控制以及并网时段设置， 设计储能电池的能量吞 吐计划曲线， 保证储能电池日运行过程可充放容 量不越限， 微电网负荷可靠 供电。 同时， 兼顾微电 网系统的经济效益与公共电网负荷高峰时段的 供电压力， 算法结合预测的电池荷电状态变化做 出能量吞吐计划修正， 若风光发电产能在调度周 期内总量存在盈余， 则根据盈余电量以及荷电状 态变化过程最小值综合考虑储能电池并网放电 容量， 并在午间和晚间用电高峰释放电能给公用 电网。 本发明充分考虑新能源利用， 在储能电池 健康工作前提下保证微电网负荷正常供电， 降低 公共电网的供电压力。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 113919620 B 2022.05.03 CN 113919620 B 1.一种风 光储微电网日前能量调度算法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1、 统计风力发电历史数据、 光伏发电历史数据以及负荷需求历史数据， 统计年度 内日周期各采样时刻功率偏差预测 值， 对功率偏差历史数据进行时间积分处理， 设置储能 荷电状态SOC安全工作区间[0.2,0.8]， 得到微电网功率偏差补偿所需储能容 量配置； 步骤2、 预测日风力发电、 光伏发电以及负荷需求功率数据， 根据预测功率数据， 统计0 点至24点之间各采样时刻功率供需偏差值， 建立供需功率偏差预测序列， 初始化储能电池 微电网内吞吐功率交换计划序列以及公用电网 并网功率交换计划序列； 步骤3、 根据供需功率偏差预测序列 得到储能电池荷电状态初始变化曲线， 将初始荷电 状态设为0.5； 若荷电状态最大值和最小值之差小于60％， 则考虑 储能电池过充 过放约束 条 件及微电网运行成本， 结合供需功 率偏差预测序列时段分布特征调整储能电池微电网内吞 吐功率交换计划序列分布以及公用电网并网功 率交换计划序列分布， 得到修正后的功率交 换对应储能电池荷电状态计划变化曲线； 步骤4、 根据储能电池微电网内吞吐功率交换计划序列以及公用电网并网功率交换计 划序列对储能电池的能量吞吐行为进 行并网时段控制， 非并网时段以及并网时段微电网系 统分别采用虚拟同步控制与恒功率控制模式运行； 所述步骤3具体包括如下步骤： 步骤3‑1： 根据储能功率交换计划序列计算储能电池的荷电状态变化曲线， 若初始荷电 状态最大值和最小值之差大于60％， 则启动备用储能以及在线储能系统工作相结合的方式 工作， 并跳转至步骤3 ‑4； 若初始荷电状态最大值和最小值之差小于60％， 则跳转至步骤3 ‑ 2； 步骤3‑2： 若荷电状态最低值小于20％， 则对初始容量进行重新调节设置， 并更新荷电 状态变化曲线； 若荷电状态大于8 0％， 则计算储能电池超 出容量以及 对应时段， 调整公用电 网并网功率交换计划序列值， 根据供需功率偏差预测序列以及公用电网并网功 率交换计划 序列计算得到储能功 率交换日计划序列， 并更新荷电状态变化曲线， 重复步骤3 ‑2至荷电状 态变化曲线满足储能电池过充过放约束条件； 步骤3‑3： 储能调度算法采取在用电低谷时段从公用电网储存电能以及用电高峰时段 对公用电网放出电能的方式套取经济效益， 考虑充电和放电对荷电状态变化的影响， 引入 荷电状态变化阈值 △SOCthr； 若荷电状态变化最小值与 △SOCthr之和小于0， 则跳转至步骤3 ‑ 4， 否则， 进一步判断调度周期内能量是否存在盈余， 若存在盈余， 则根据荷电状态变化阈 值、 荷电状态变化最小值和盈余电量对储能电池微电网内吞吐功率交换计划序列以及公用 电网并网功 率交换序列进 行计划调整并跳转至步骤3 ‑2， 若无盈余， 则判断午间用电高峰时 段之前荷电状态变化最大值是否小于 △SOCthr， 若满足条件， 则在用电低谷进 行并网充电并 在用电高峰放电， 同时， 更新储能电池微电网内吞吐功率交换计划序列以及公用电网并网 功率交换计划序列并跳转至步骤3 ‑2， 若不满足条件， 则跳转至步骤3 ‑4； 步骤3‑4： 根据供需功率偏差预测序列以及修正后的微电网储能功率交换计划序列以 及并网功率交换计划序列， 输出修正后的储能荷电状态变化 曲线、 微电网储能功率交换计 划序列、 并 网功率交换计划序列。 2.根据权利要求1所述的一种风光储微电网日前能量调度算法， 其特征在于： 根据储能 电池微电网内吞吐功 率交换计划序列以及公用电网并网功 率交换计划序列进行初始SOC计权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113919620 B 2划曲线调整， 使储能电池的荷电状态变化不越限； 同时， 采取在用电低谷充电以及在用电高 峰放电的方式对微电网储能功率交换计划序列以及并网功率交换计划序列进 行优化， 提高 了系统的经济效益， 缓解了公用电网在用电高峰时的供电压力。 3.根据权利要求1所述的一种风光储微电网日前能量调度算法， 其特征在于： 所述步骤 3‑2中， 对初始容量进行重新调节设置， 并更新荷电状态变化曲线； 具体计算 公式如式(1)所 示； 若荷电状态大于8 0％， 则计算储能电池超 出容量以及 对应时段， 调整并网功 率交换计划 序列值， 具体计算 公式如式(2)所示； 根据供需功 率偏差预测序列以及并网功 率交换计划序 列计算得到储能功 率交换日计划序列， 并更新荷电状态变化曲线， 具体计算 公式如式(3)所 示； 重复步骤3 ‑2至荷电状态变化曲线满足储能电池过充过放约束条件； SOCix＝SOCi+0.2‑SOCmin i＝1,...,n        (1) 其中， n为一个日调度周期内采样点个数， SOCi,SOCix分别为在采样点i时刻的储能荷电 状态以及修正后的荷电状态， SOCmin,SOCmax分别为荷电状态曲线的最大值和最小值， SOC0为 初始时刻的储能容量值； Pb,i,Pb,ix,Pg,i分别为在采样点i时刻的储能计划交换功率、 修正后 的储能计划交换功率以及并网计划交换功率， Pb,i,Pb,ix值为正表示储能电池充电， 为负表 示储能电池放电， Pg,i值为正表示微电网从公用电网吸收能量， 为负表 示微电网向公用电网 放出能量，  ST为一小时之内的采样点个数， Q为储能电池额定容量， Tk1,Tk2分别为储能电池 荷电状态曲线与80％相交的左采样点以及右采样点。 4.根据权利要求1所述的一种风光储微电网日前能量调度算法， 其特征在于： 根据式 (4)， 由荷电状态变化阈值、 荷电状态变化最小值和盈余电量对微电网内储能功 率交换计划 序列以及并 网功率交换序列进行计划调整； 其中， SOC0,SOC24分别为初始储能容量值以及调度周期结束时储能容量值， ΔSOCmin为 荷电状态变化最小值， ΔSOCthr为荷电状态变化阈值， Th1,Th2为午间用电高峰时段采样左 端点以及右端点 值， Th3,Th4为晚间用电高峰时段采样左端点以及右端点 值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113919620 B 3