電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)，以微網(wǎng)為研究單位，通過(guò)中央控制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量進(jìn)行電能的調(diào)控，最小化微網(wǎng)對(duì)外網(wǎng)的總支出，從而在滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求的提高了可再生能源的利用率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及可再生能源技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)為電能的產(chǎn)生、傳輸和使用提供了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)化的前 景。相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)有兩個(gè)顯著的優(yōu)勢(shì)。首先，由于分布式發(fā)電裝置(如太陽(yáng)能 板)的出現(xiàn)，家家戶(hù)戶(hù)都可以成為一個(gè)小型的發(fā)電廠，將可再生能源(如太陽(yáng)能、風(fēng)能)轉(zhuǎn)化 成電能，因而反向傳輸（由用戶(hù)到電網(wǎng)）的需求急劇增加。不同于傳統(tǒng)電網(wǎng)只能單向傳輸電 能，智能電網(wǎng)可以做到電能和用戶(hù)信息的雙向傳輸，使對(duì)電能的產(chǎn)生和傳輸進(jìn)行智能控制 成為現(xiàn)實(shí)。其次，由于可充電存儲(chǔ)裝置(如鋰存儲(chǔ)裝置)的興起，越來(lái)越多的用戶(hù)可以通過(guò)配 備存儲(chǔ)裝置來(lái)存儲(chǔ)電能，從而降低對(duì)電網(wǎng)的依賴(lài)。微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分， 得到了許多工業(yè)界和研究界的關(guān)注。一個(gè)典型的微網(wǎng)是由一個(gè)中心控制器和一群本地用戶(hù) 組成的，用戶(hù)還可能配備了自己的發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，如附圖1所示。這些用戶(hù)的用電或 發(fā)電信息可以通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地傳輸?shù)街行目刂破?。每個(gè)微網(wǎng)獨(dú)立地接入智能電 網(wǎng)（也可稱(chēng)為外網(wǎng)），接入點(diǎn)的連接與斷開(kāi)受控于中心控制器。當(dāng)接入點(diǎn)連接時(shí)，微網(wǎng)接入外 網(wǎng)，電能可以在外網(wǎng)和微網(wǎng)的用戶(hù)之間流動(dòng);反之，當(dāng)接入點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)，微網(wǎng)進(jìn)入"孤島"模式， 電能只能在微網(wǎng)的用戶(hù)之間流動(dòng)。
[0003] 分布式的發(fā)電裝置將可再生能源成電能，相比于傳統(tǒng)的發(fā)電方式(如火力發(fā)電）， 不但降低了成本，而且保護(hù)了環(huán)境。因此，在微網(wǎng)中最大化的利用可再生能源，即盡可能的 減少使用傳統(tǒng)發(fā)電方式產(chǎn)生的電能，是非常重要的。然而，如果微網(wǎng)中的用戶(hù)之間不能交換 電能，那么微網(wǎng)中由可再生能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能將可能得不到最大化的利用。比如，當(dāng)一個(gè) 用戶(hù)產(chǎn)生的電能多余其需要時(shí)，多余的電能不能傳輸給其他用戶(hù)，除去存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中 的部分，其余的則被浪費(fèi)了。因此，為了提高微網(wǎng)中可再生能源的使用率，用戶(hù)之間需要進(jìn) 行電能傳輸。不幸地是，協(xié)調(diào)微網(wǎng)用戶(hù)之間的電能傳輸是困難的。首先，用戶(hù)是理性的，他們 不會(huì)主動(dòng)將自己多余的電能傳送給其他貧電的用戶(hù)，因而中央控制器需要設(shè)計(jì)一種激勵(lì)機(jī) 制，促使用戶(hù)之間進(jìn)行交易。其次，由于可再生能源的不確定性，每個(gè)用戶(hù)能產(chǎn)生多少電量 是隨機(jī)且不可預(yù)測(cè)的。第三，用戶(hù)的用電需求也是實(shí)時(shí)變化的。
[0004] 考慮到用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)外網(wǎng)的電能需要一定的支出且用戶(hù)之間交換可再生能源轉(zhuǎn)化的 電能也需租用電網(wǎng)，本發(fā)明從最小化微網(wǎng)總支出的角度考慮如何控制電能的流動(dòng)，以達(dá)到 最大化利用可再生能源。為了促進(jìn)用戶(hù)之間的電能交換，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一個(gè)微網(wǎng)內(nèi)電價(jià) 的定價(jià)策略，在這個(gè)定價(jià)下，富電用戶(hù)會(huì)選擇將多余的電能出售給貧電用戶(hù)，而貧電用戶(hù)也 會(huì)優(yōu)先從富電用戶(hù)處(而非外網(wǎng))購(gòu)買(mǎi)電能以滿(mǎn)足自己的用電需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)，以解決微網(wǎng)中可再生能源 的使用率不高的問(wèn)題。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電能調(diào)控方法，包括：
[0007] 構(gòu)建微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)中包括N個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置有發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，N為正 整數(shù)；
[0008] 中央控制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù) 的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量；
[0009] 每個(gè)用戶(hù)根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào)控。
[0010] 可選的，在所述的電能調(diào)控方法中，將時(shí)間分成時(shí)槽了 U又…A在t時(shí) .， 槽內(nèi)，GKt)為i用戶(hù)的發(fā)電裝置在t時(shí)槽內(nèi)將可再生能源轉(zhuǎn)換成的電能，Di(t)為t時(shí)槽內(nèi)i用 戶(hù)的用電量需求，
[0011] 當(dāng)&⑴彡隊(duì)⑴時(shí)，產(chǎn)生的電能滿(mǎn)足用電需求，剩余的電量為:Hf (?卜&(?) - /)辦）， 對(duì)于剩余電量的處理方式包括兩種：
[0012] 第一種，存儲(chǔ)在i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中；
[0013] 第二種，傳送給微網(wǎng)中其他用戶(hù)；
[0014] 當(dāng)&(〇<認(rèn)⑴時(shí)，產(chǎn)生的電能不滿(mǎn)足用電需求，缺少的電量為町'ω =込ω - 對(duì)于缺少的電量的處理方式包括三種：
[0015] 第一種，釋放i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的電量；
[0016] 第二種，從微網(wǎng)中其他用戶(hù)充獲得缺少的電量；
[0017] 第三種，從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)缺少的電量。
[0018] 可選的，在所述的電能調(diào)控方法中，所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果根據(jù)求解以 下公式獲得：
[0019]
[0020]其中，+ s濃廣α),/?,ν'? l5i,i(t)表示i用戶(hù)傳送給j用戶(hù)的電量，Sl ， ⑴表示i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的電量，表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)剩余的電量，Pl⑴表示t時(shí)槽內(nèi) i用戶(hù)從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電能的單位電價(jià)，v表示系統(tǒng)參數(shù)，
qi(t)表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)租用電網(wǎng)傳輸電能給其他用戶(hù)的單價(jià)，?,(〇表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)的 存儲(chǔ)裝置引入的虛擬隊(duì)列，
dt)表示t時(shí)槽內(nèi)i用 戶(hù)的存儲(chǔ)裝置釋放的電量，表示i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置單次可釋放電能的最大值。
[0021] 可選的，在所述的電能調(diào)控方法中，還包括根據(jù)預(yù)定的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行拍賣(mài)確定用 戶(hù)之間電能的交易價(jià)格。
[0022] 可選的，在所述的電能調(diào)控方法中，所述激勵(lì)機(jī)制為：
[0023] 將所有的買(mǎi)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照降序排序，將所有賣(mài)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照升序排 序，艮丨
[0024] 根據(jù)如下兩個(gè)式子分別找到兩個(gè)買(mǎi)家和兩個(gè)賣(mài)家的組合<1αΛ2>和〈kSiS〉，
;中，Of表示賣(mài)家可出售 的電量，表示買(mǎi)家可購(gòu)買(mǎi)的電量；
[0025] 比_
更大，則交易價(jià)格定為
否則，交 易價(jià)格定關(guān)
Μ
[0026] 本發(fā)明還提供一種電能調(diào)控系統(tǒng)，所述電能調(diào)控系統(tǒng)包括：
[0027] 微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)包括Ν個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置有發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，Ν為正整數(shù)；
[0028] 中央控制器，用于根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè) 用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量；
[0029] 調(diào)控器，用于根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào)控。
[0030] 可選的，在所述的電能調(diào)控系統(tǒng)中，所述發(fā)電裝置為分布式發(fā)電裝置，所述充電裝 置為可充電的電池。
[0031] 可選的，在所述的電能調(diào)控系統(tǒng)中，交易價(jià)格確定器，與所述中央控制器連接，用 于根據(jù)預(yù)定的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行拍賣(mài)確定用戶(hù)之間電能的交易價(jià)格。
[0032] 可選的，在所述的電能調(diào)控系統(tǒng)中，所述激勵(lì)機(jī)制為：
[0033] 將所有的買(mǎi)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照降序排序，將所有賣(mài)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照升序排 序，艮
[0034] 根據(jù)如下兩個(gè)式子分別找到兩個(gè)買(mǎi)家和兩個(gè)賣(mài)家的組合<ki，k2>和〈V 1，1^ 2>，
?中，Of表示賣(mài)家可 出售的電量，fif表示買(mǎi)家可購(gòu)買(mǎi)的電量；
[0035]比較Df和蹲丨如果:Σ&.啤更大，則交易價(jià)格定為
否則，交
易價(jià)格定，
[0036] 在斗、是供的電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)中，以微網(wǎng)為研究單位，通過(guò)中央控 制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ) 或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量進(jìn)行電能的調(diào)控，最小化 微網(wǎng)對(duì)外網(wǎng)的總支出，從而在滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求的提高了可再生能源的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一中電能調(diào)控方法的流程圖；
[0038] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例二中電能調(diào)控系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)作進(jìn)一步 詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖 均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施 例的目的。
[0040] 實(shí)施例一
[0041] 請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明的電能調(diào)控方法的流程圖，所述電能調(diào)控方法包括：
[0042] 首先，執(zhí)行步驟S1，構(gòu)建微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)中包括N個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置有發(fā)電裝置 和存儲(chǔ)裝置，N為正整數(shù)；
[0043] 接著，執(zhí)行步驟S2,中央控制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量 實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能 的流動(dòng)量；
[0044] 接著，執(zhí)行步驟S3,每個(gè)用戶(hù)根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào) 控。
[0045] 具體的，首先，為微網(wǎng)中電能的產(chǎn)生、消耗和存儲(chǔ)進(jìn)行建模。電能的產(chǎn)生和消耗是 實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的，不失一般性，將時(shí)間劃分成時(shí)槽T = …t…}。在時(shí)槽t內(nèi)，假設(shè)為 t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)的用電量需求是Ddthi用戶(hù)的發(fā)電裝置在t時(shí)槽內(nèi)將可再生能源轉(zhuǎn)換成的 電能是GKt)。根據(jù)DdtWPGKt)的大小關(guān)系，用電需求的滿(mǎn)足方式可分為兩種：
[0046] 當(dāng)Gi(t)$Di⑴時(shí)，產(chǎn)生的電能滿(mǎn)足用電需求，剩余的電量為坪⑷。&(?··· A(f), 對(duì)于剩余電量的處理方式包括兩種：
[0047] la)，存儲(chǔ)在傭戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中;存儲(chǔ)的電量用&(t)表示，〇 ⑴S -，(々.)}， 其中，表示存儲(chǔ)裝置單次可沖電的最大值，蹲《?Γ表示存儲(chǔ)裝置的最大容量，Βι⑴表 示當(dāng)前存儲(chǔ)裝置中剩余的電量。
[0048] 2a)，傳送給微網(wǎng)中其他用戶(hù)；用戶(hù)i傳送給用戶(hù)j的電量表示為Blu(t)。
[0049] 相應(yīng)地，
[0050] iGjtxm⑴時(shí)，產(chǎn)生的電能不滿(mǎn)足用電需求，缺少的電量為吖ω = /祕(mì)）~?〇'; 對(duì)于缺少的電量的處理方式包括三種：
[0051] lb)釋放i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的電量；釋放的電量用Rdt)表示， 0 ：￡'巧.(〇 s ''?。╰)} A嚴(yán)表示存儲(chǔ)裝置單次可釋放電能的最大值。
[0052] 2b)從微網(wǎng)中其他用戶(hù)充獲得缺少的電量;用戶(hù)i從用戶(hù)j處獲得的電量表示為 (t)〇
[0053] 3b)從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)缺少的電量。如果lb)和2b)均不能滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需求，那么用戶(hù) 必須從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)不足的電量，表示* El(t)。
[0054] 相應(yīng)地，
（2:)
[0055] 結(jié)合以上兩種情況，存儲(chǔ)裝置中的電量可以按照如下公式更新：
[0056] Bi+i(t)=Bi(t)+Si(t)-Ri(t) (3)
[0057] 若用戶(hù)i從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電能的單位電價(jià)是仍⑴，租用電網(wǎng)傳輸電能給其他用戶(hù)的單價(jià)是 qi(t)，那么微網(wǎng)系統(tǒng)在時(shí)槽t的總支出為
最小化時(shí)間平均上的總支出的問(wèn)題可表示為
[0058]
(4)
[0060] 然后，借助Lyapunov優(yōu)化技術(shù)，將原時(shí)間平均上的優(yōu)化問(wèn)題(4)轉(zhuǎn)化為每個(gè)時(shí)槽內(nèi) 的帶約束條件的線性規(guī)劃問(wèn)題。為了使用Lyapunov優(yōu)化技術(shù)，通過(guò)每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置引 入一個(gè)虛擬隊(duì)列Θ i實(shí)現(xiàn)，其值定義為
[0061] ?
- (5)
[0062] 其中，V是系統(tǒng)參數(shù)，且需滿(mǎn)萬(wàn)
據(jù)公式(3)和(5)，虛擬隊(duì)列的長(zhǎng)度可以按照如下公式更新 [00631
...... -..... 的[0064] 基于虛擬隊(duì)列Θ (t)，Lyapunov函數(shù)和Lyapunov位移可以分別定義為
[0066][0067] Δ ( Θ⑴）越小，表示系統(tǒng)越穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，可以得到Δ ( Θ⑴）的上界[0068]
[0065] . '…
(7)
[0069] 其『
是常數(shù)。為了同時(shí)保持系統(tǒng)穩(wěn)定并 最小化微網(wǎng)總支出，定義了新的優(yōu)化目標(biāo)
[0070]
[0071 ]參數(shù)V用來(lái)權(quán)衡系統(tǒng)穩(wěn)定性和優(yōu)化性能，V越大表示優(yōu)化性能相比于系統(tǒng)穩(wěn)定性越
[0072] 重要。由公式(7)和(8)，可以推導(dǎo)出△ ν( Θ (t)) I的上界
,9)
[0073] 因此，在每個(gè)時(shí)槽內(nèi)給定矜（t), 和Θ i(t)，中央控制器只需通過(guò)解決如下 的線性規(guī)劃問(wèn)題就能決策電能如何流動(dòng)：
[0074]
[0075] s.t.(1),(2).
[0076] 通過(guò)解決上述線性規(guī)劃問(wèn)題，為微網(wǎng)設(shè)計(jì)了一個(gè)在線算法，幫助中央控制器在每 個(gè)時(shí)槽內(nèi)決策電能在外網(wǎng)和微網(wǎng)之間、微網(wǎng)用戶(hù)之間以及每個(gè)用戶(hù)內(nèi)部如何流動(dòng)。即在步 驟S2中，在任意一個(gè)t時(shí)槽內(nèi)，中央控制器需執(zhí)行以下三個(gè)步驟：
[0077] (1)從每個(gè)用戶(hù)處收集信息，以用戶(hù)i為例，包括存儲(chǔ)裝置的剩余電量Mt)，可再 生能源轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能Gi(t)，用電需求Di(t)，價(jià)格pi(t)和qi(t)。
[0078] (2)求解公式（10)，即獲得所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果:存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中的 電量Sdt)、存儲(chǔ)裝置釋放的電量Mt)、從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量Edt)、和用戶(hù)j之間交換的電量 Bi,j(t)，特別的
[0079] (3)根據(jù)上一步的優(yōu)化結(jié)果，按照公式(6)更新虛擬隊(duì)列的長(zhǎng)度。
[0080] 最后，基于雙向拍賣(mài)理論，根據(jù)用戶(hù)之間電能的交換制定的激勵(lì)機(jī)制。假設(shè)在任意 一個(gè)時(shí)槽t內(nèi)，有m個(gè)賣(mài)家（滿(mǎn)i
'和η個(gè)買(mǎi)家（滿(mǎn)足
Ξ雙向拍賣(mài)中，買(mǎi)家和賣(mài)家同時(shí)遞交競(jìng)標(biāo)價(jià)格和交 易電量:對(duì)于賣(mài)家i，競(jìng)標(biāo)價(jià)格為乏免〇：>可出售的電量為Of .對(duì)于買(mǎi)家j，競(jìng)標(biāo)價(jià)格 9 9 為麥S巧(:〇,需要購(gòu)買(mǎi)的電量為蹲。
[0081] 中央控制器可按照如下步驟進(jìn)行拍賣(mài)并確定用戶(hù)之間電能的交易價(jià)格(即激勵(lì)機(jī) 制）：
[0082] 1)將所有的買(mǎi)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照降序排序，將所有賣(mài)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照升序 排序，即w κ ^
[0083] 2)根據(jù)如下兩個(gè)式子分別找到兩個(gè)買(mǎi)家和兩個(gè)賣(mài)家的組合<ki，k2>和<k71，k7 2>，
f其中，Tlf表示賣(mài)家可出售的 電量，jif表示買(mǎi)家可購(gòu)買(mǎi)的電量；
[0084] 3)比$更大，則交易價(jià)格定為 否則，
7- 交易價(jià)格定為 g 。
[0085]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0086] 1)本發(fā)明所述的控制電能流動(dòng)的方法，可以適應(yīng)微網(wǎng)中用戶(hù)的用電需求和產(chǎn)生的 電量實(shí)時(shí)變化，不可預(yù)估的情況，是一種自適應(yīng)的在線控制方法。
[0087] 2)經(jīng)推導(dǎo)證明，本在線控制方法可以保證用戶(hù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中的電量不會(huì)超過(guò) 其最大容量。同時(shí)，當(dāng)微網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，微網(wǎng)用戶(hù)用于從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電能的總支 出在時(shí)間平均上可以無(wú)限地接近最優(yōu)值。
[0088] 3)經(jīng)理論證明，本發(fā)明所述的激勵(lì)機(jī)制滿(mǎn)足個(gè)體理性和收支平衡兩個(gè)性質(zhì)。在雙 邊拍賣(mài)中，個(gè)體理性是指所有勝出的賣(mài)家都滿(mǎn)足交易價(jià)格大于等于其競(jìng)標(biāo)價(jià)格以及所有勝 出的買(mǎi)家都滿(mǎn)足交易價(jià)格小于等于其競(jìng)標(biāo)價(jià)格。收支平衡是指勝出的買(mǎi)家的總支出等于勝 出的賣(mài)家的總收益。
[0089] 實(shí)施例二
[0090] 本實(shí)施例提供了一種電能調(diào)控系統(tǒng)。下面參考圖1及圖2詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例所述電 能調(diào)控系統(tǒng)包括:微網(wǎng)、中央控制器以及調(diào)控器，微網(wǎng)每個(gè)微網(wǎng)包括N個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置 有發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，N為正整數(shù)；中央控制器用于根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝 置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及 用戶(hù)間電能的流動(dòng)量;調(diào)控器用于根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào)控。
[0091] 優(yōu)選的，所述發(fā)電裝置為分布式發(fā)電裝置，所述充電裝置為可充電的電池。
[0092] 進(jìn)一步地，所述電能調(diào)控系統(tǒng)還包括交易價(jià)格確定器，與所述中央控制器連接，用 于根據(jù)預(yù)定的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行拍賣(mài)確定用戶(hù)之間電能的交易價(jià)格。
[0093] 綜上，在本發(fā)明所提供的電能調(diào)控方法及調(diào)控系統(tǒng)中，以微網(wǎng)為研究單位，通過(guò)中 央控制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置 存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量進(jìn)行電能的調(diào)控，最 小化微網(wǎng)對(duì)外網(wǎng)的總支出，從而在滿(mǎn)足用戶(hù)用電需求的提高了可再生能源的利用率。
[0094] 本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他 實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。
[0095]上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā) 明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù) 范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電能調(diào)控方法，其特征在于，包括： 構(gòu)建微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)中包括N個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置有發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，N為正整 數(shù)； 中央控制器根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù)的存 儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量； 每個(gè)用戶(hù)根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào)控。2. 如權(quán)利要求1所述的電能調(diào)控方法，其特征在于，將時(shí)間分成時(shí)槽T = 在t時(shí)槽內(nèi)，Gi(t)為i用戶(hù)的發(fā)電裝置在t時(shí)槽內(nèi)將可再生能源轉(zhuǎn)換成的電能，Di(t)為t時(shí)槽 內(nèi)i用戶(hù)的用電量需求， 當(dāng)Gi(t)$Di(t)時(shí)，產(chǎn)生的電能滿(mǎn)足用電需求，剩余的電量為1+(〇=6心)-0心），對(duì) 于剩余電量的處理方式包括兩種： 第一種，存儲(chǔ)在i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中； 第二種，傳送給微網(wǎng)中其他用戶(hù)； iGdtXDdt)時(shí)，產(chǎn)生的電能不滿(mǎn)足用電需求，缺少的電量為[⑴=D1(O-G1U), 對(duì)于缺少的電量的處理方式包括三種： 第一種，釋放i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置中存儲(chǔ)的電量； 第二種，從微網(wǎng)中其他用戶(hù)充獲得缺少的電量； 第三種，從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)缺少的電量。3. 如權(quán)利要求2所述的電能調(diào)控方法，其特征在于，所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果根 據(jù)求解以下公式獲得：其中，s dvtve· Bl,j(t)表示i用戶(hù)傳送給j用戶(hù)的電量，Sl ' > ⑴表示i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)的電量，Wi+(t)表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)剩余的電量，Pi(t)表示t時(shí)槽內(nèi) i用戶(hù)從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)電能的單位電價(jià)，V表示系統(tǒng)參數(shù)，qi(t)表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)租用電網(wǎng)傳輸電能給其他用戶(hù)的單價(jià)，?,(t)表示t時(shí)槽內(nèi)i用戶(hù)的 存儲(chǔ)裝置引入的虛擬隊(duì)列，R1U)表示t時(shí)槽內(nèi)i用 戶(hù)的存儲(chǔ)裝置釋放的電量，表示i用戶(hù)的存儲(chǔ)裝置單次可釋放電能的最大值。4. 如權(quán)利要求1所述的電能調(diào)控方法，其特征在于，還包括根據(jù)預(yù)定的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行拍 賣(mài)確定用戶(hù)之間電能的交易價(jià)格。5. 如權(quán)利要求4所述的電能調(diào)控方法，其特征在于，所述激勵(lì)機(jī)制為： 將所有的買(mǎi)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照降序排序，將所有賣(mài)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照升序排序，根據(jù)如下兩個(gè)式子分別找到兩個(gè)買(mǎi)家和兩個(gè)賣(mài)家的組合<ki，k2>和<k7 I，k7 2>其中，Of表示賣(mài)家可出售 的電量，nf表示買(mǎi)家可購(gòu)買(mǎi)的電量；6. -種電能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括： 微網(wǎng)，每個(gè)微網(wǎng)包括N個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)配置有發(fā)電裝置和存儲(chǔ)裝置，N為正整數(shù)； 中央控制器，用于根據(jù)每個(gè)用戶(hù)的用電量需求和發(fā)電裝置的發(fā)電量實(shí)時(shí)決定每個(gè)用戶(hù) 的存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)或釋放的電量、需要從外網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)的電量以及用戶(hù)間電能的流動(dòng)量； 調(diào)控器，用于根據(jù)所述中央控制器實(shí)時(shí)決定的結(jié)果進(jìn)行電能的調(diào)控。7. 如權(quán)利要求6所述的電能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電裝置為分布式發(fā)電裝置， 所述充電裝置為可充電的電池。8. 如權(quán)利要求6所述的電能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，交易價(jià)格確定器，與所述中央控制 器連接，用于根據(jù)預(yù)定的激勵(lì)機(jī)制進(jìn)行拍賣(mài)確定用戶(hù)之間電能的交易價(jià)格。9. 如權(quán)利要求8所述的電能調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，所述激勵(lì)機(jī)制為： 將所有的買(mǎi)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照降序排序，將所有賣(mài)家根據(jù)競(jìng)標(biāo)價(jià)格按照升序排序，根據(jù)如下兩個(gè)式子分別找到兩個(gè)買(mǎi)家和兩個(gè)賣(mài)家的組合<ki，k2>和<k7 I，k7 2>其中，??表示賣(mài)家可出售 的電量，,of表示買(mǎi)家可購(gòu)買(mǎi)的電量；
【文檔編號(hào)】H02J3/00GK105932665SQ201610302579
【公開(kāi)日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年5月9日
【發(fā)明人】劉通, 朱燕民
【申請(qǐng)人】上海交通大學(xué)