恭喜廣東順德電力設計院有限公司屠智輝獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜廣東順德電力設計院有限公司申請的專利一種多能互補的分布式微網儲能協調控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119209649B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-25發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411707484.3,技術領域涉及:H02J3/28;該發明授權一種多能互補的分布式微網儲能協調控制方法是由屠智輝;林正飛;陳澤歡;徐鴻飛;王威;胡煥霞;王鎮爍;高英德設計研發完成,并于2024-11-27向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種多能互補的分布式微網儲能協調控制方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種多能互補的分布式微網儲能協調控制方法,涉及微電網技術領域,包括收集可再生能源和儲能單元數據并進行預處理,實時監測微網的負荷變化和可再生能源發電量的波動并進行預測,生成短期充放電計劃;通過虛擬領航者算法實時調整儲能單元的功率分配比例并動態調整儲能單元的充放電速率,在充放電速率調整后同步不同儲能單元之間的電壓和頻率。本發明通過LSTM模型和ARIMA模型的結合,提升功率和負荷預測的準確性,并通過虛擬領航者算法動態調整儲能單元的功率分配比例和充放電速率,保證系統在復雜負荷波動情況下的穩定運行,可以適應負荷和發電量的實時波動,提高了儲能系統的運行效率和整個微網的穩定性。
本發明授權一種多能互補的分布式微網儲能協調控制方法在權利要求書中公布了:1.多能互補的分布式微網儲能協調控制方法,其特征在于:包括,收集可再生能源和儲能單元數據并進行預處理,實時監測微網的負荷變化和可再生能源發電量的波動并進行預測,生成短期充放電計劃;通過虛擬領航者算法實時調整儲能單元的功率分配比例并動態調整儲能單元的充放電速率,在充放電速率調整后同步不同儲能單元之間的電壓和頻率;存儲協調過程中產生的數據并進行數據備份;所述收集可再生能源和儲能單元數據并進行預處理指部署傳感器實時收集微網中的光伏發電和風能發電數據,同時采集儲能單元的荷電狀態、功率輸出、電壓和頻率,對采集的數據進行預處理,去除數據噪聲和異常值并進行平滑處理;所述實時監測微網的負荷變化和可再生能源發電量的波動并進行預測指使用LSTM模型預測微網負荷,使用特征工程提取歷史和實時的光伏和風力發電數據特征,將提取的歷史數據特征作為訓練集輸入LSTM模型進行模型訓練,定義損失函數和Adam優化器進行模型參數迭代優化,當在連續迭代過程中LSTM模型的損失不再明顯下降則停止迭代輸出模型參數更新LSTM模型,將實時光伏和風能的發電數據特征輸入進LSTM模型得到未來的光伏和風能的發電數據;使用ARIMA模型預測儲能單元短期負荷波動,收集歷史負荷數據輸入進ARIMA模型中進行模型訓練,使用最大似然估計確定模型的參數,當在連續迭代過程中ARIMA模型的損失不再明顯下降則停止迭代輸出模型參數更新ARIMA模型,將實時儲能單元的負荷數據輸入ARIMA模型中得到未來負荷數據;所述生成短期充放電計劃指根據功率預測結果和負荷預測結果,計算功率差值,確定儲能系統充放電狀態,若功率差值大于等于0,則說明發電過剩,系統將進行儲能單元的充電,若功率差值小于0,則表示發電不足,系統需要儲能單元放電;所述通過虛擬領航者算法實時更新儲能單元的功率分配并動態調整儲能單元的充放電速率指根據短期放電計劃中預測的微網負荷需求和可再生能源的功率計算儲能單元在當前時間段內所需承擔的總功率需求;建立儲能單元之間的通信網絡,根據計算得出的總功率需求并按照每個儲能單元的SOC狀態將初步功率需求分配給各個儲能單元;定義儲能單元i和儲能單元j之間的通信權重,選擇SOC狀態最接近的儲能單元作為領航者,并將所選領航者設置為B=1,將剩下的儲能單元作為跟隨者,并設置為0B≤1,每個儲能單元通過儲能單元之間的通信網絡共享狀態信息;在通信網絡建立后,根據領航者的引導,不斷調整每個儲能單元的功率分配,每個儲能單元的功率分配更新公式為: ,式中,是儲能單元i在第k+1時刻的功率分配比例,是儲能單元i和j之間的通信權重,B是領航者指示參數,是領航者影響的耦合系數,是儲能單元i在第k次迭代中的功率分配調整量;每個儲能單位根據通信網絡傳遞的信息以及領航者的引導調整自己的功率輸出進行迭代,設定功率分配的迭代次數閾值為Q,當迭代達到閾值Q時輸出每個儲能單元的最終功率分配比例;通過比例分配算法將分配比例轉換為每個儲能單元的功率分配值;根據計算的功率分配結果計算每個儲能單元的充放電速率I: ,式中,W是功率輸出,A是電壓,是儲能單元的最大荷電狀態,是儲能單元的當前荷電狀態;根據計算得出的充放電速率調整儲能單元的實際功率輸出情況;所述在充放電速率調整后同步不同儲能單元之間的電壓和頻率指在完成功率分配和充放電速率調整后,采集每個儲能單元當前的頻率和電壓,通過共識算法,根據儲能單元i和儲能單元j之間的頻率差異計算頻率同步的調整輸入和電壓調整輸入: , ,式中,是儲能單元i和j之間的耦合權重,和是儲能單元i和j的頻率,是頻率差的冪次,是相位角差異的調節系數,是雙曲正切函數,和是儲能單元i和j的相位角,和是儲能單元i和j的功率輸出,是功率損耗的衰減系數,和是儲能單元i和j的電壓,是電壓相角的調節系數,和是儲能單元i和j的電壓相角,是無功功率同步的調節系數,和是儲能單元i和j的無功功率,是最大電壓調整幅度;根據計算得出的同步輸入對儲能單元的頻率和電壓進行實時調整,更新儲能單元的頻率和電壓,逐步同步不同儲能單元之間的頻率和電壓。
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