恭喜广东顺德电力设计院有限公司屠智辉获国家专利权
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龙图腾网恭喜广东顺德电力设计院有限公司申请的专利一种多能互补的分布式微网储能协调控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119209649B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411707484.3,技术领域涉及:H02J3/28;该发明授权一种多能互补的分布式微网储能协调控制方法是由屠智辉;林正飞;陈泽欢;徐鸿飞;王威;胡焕霞;王镇烁;高英德设计研发完成,并于2024-11-27向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多能互补的分布式微网储能协调控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种多能互补的分布式微网储能协调控制方法,涉及微电网技术领域,包括收集可再生能源和储能单元数据并进行预处理,实时监测微网的负荷变化和可再生能源发电量的波动并进行预测,生成短期充放电计划;通过虚拟领航者算法实时调整储能单元的功率分配比例并动态调整储能单元的充放电速率,在充放电速率调整后同步不同储能单元之间的电压和频率。本发明通过LSTM模型和ARIMA模型的结合,提升功率和负荷预测的准确性,并通过虚拟领航者算法动态调整储能单元的功率分配比例和充放电速率,保证系统在复杂负荷波动情况下的稳定运行,可以适应负荷和发电量的实时波动,提高了储能系统的运行效率和整个微网的稳定性。
本发明授权一种多能互补的分布式微网储能协调控制方法在权利要求书中公布了:1.多能互补的分布式微网储能协调控制方法,其特征在于:包括,收集可再生能源和储能单元数据并进行预处理,实时监测微网的负荷变化和可再生能源发电量的波动并进行预测,生成短期充放电计划;通过虚拟领航者算法实时调整储能单元的功率分配比例并动态调整储能单元的充放电速率,在充放电速率调整后同步不同储能单元之间的电压和频率;存储协调过程中产生的数据并进行数据备份;所述收集可再生能源和储能单元数据并进行预处理指部署传感器实时收集微网中的光伏发电和风能发电数据,同时采集储能单元的荷电状态、功率输出、电压和频率,对采集的数据进行预处理,去除数据噪声和异常值并进行平滑处理;所述实时监测微网的负荷变化和可再生能源发电量的波动并进行预测指使用LSTM模型预测微网负荷,使用特征工程提取历史和实时的光伏和风力发电数据特征,将提取的历史数据特征作为训练集输入LSTM模型进行模型训练,定义损失函数和Adam优化器进行模型参数迭代优化,当在连续迭代过程中LSTM模型的损失不再明显下降则停止迭代输出模型参数更新LSTM模型,将实时光伏和风能的发电数据特征输入进LSTM模型得到未来的光伏和风能的发电数据;使用ARIMA模型预测储能单元短期负荷波动,收集历史负荷数据输入进ARIMA模型中进行模型训练,使用最大似然估计确定模型的参数,当在连续迭代过程中ARIMA模型的损失不再明显下降则停止迭代输出模型参数更新ARIMA模型,将实时储能单元的负荷数据输入ARIMA模型中得到未来负荷数据;所述生成短期充放电计划指根据功率预测结果和负荷预测结果,计算功率差值,确定储能系统充放电状态,若功率差值大于等于0,则说明发电过剩,系统将进行储能单元的充电,若功率差值小于0,则表示发电不足,系统需要储能单元放电;所述通过虚拟领航者算法实时更新储能单元的功率分配并动态调整储能单元的充放电速率指根据短期放电计划中预测的微网负荷需求和可再生能源的功率计算储能单元在当前时间段内所需承担的总功率需求;建立储能单元之间的通信网络,根据计算得出的总功率需求并按照每个储能单元的SOC状态将初步功率需求分配给各个储能单元;定义储能单元i和储能单元j之间的通信权重,选择SOC状态最接近的储能单元作为领航者,并将所选领航者设置为B=1,将剩下的储能单元作为跟随者,并设置为0B≤1,每个储能单元通过储能单元之间的通信网络共享状态信息;在通信网络建立后,根据领航者的引导,不断调整每个储能单元的功率分配,每个储能单元的功率分配更新公式为: ,式中,是储能单元i在第k+1时刻的功率分配比例,是储能单元i和j之间的通信权重,B是领航者指示参数,是领航者影响的耦合系数,是储能单元i在第k次迭代中的功率分配调整量;每个储能单位根据通信网络传递的信息以及领航者的引导调整自己的功率输出进行迭代,设定功率分配的迭代次数阈值为Q,当迭代达到阈值Q时输出每个储能单元的最终功率分配比例;通过比例分配算法将分配比例转换为每个储能单元的功率分配值;根据计算的功率分配结果计算每个储能单元的充放电速率I: ,式中,W是功率输出,A是电压,是储能单元的最大荷电状态,是储能单元的当前荷电状态;根据计算得出的充放电速率调整储能单元的实际功率输出情况;所述在充放电速率调整后同步不同储能单元之间的电压和频率指在完成功率分配和充放电速率调整后,采集每个储能单元当前的频率和电压,通过共识算法,根据储能单元i和储能单元j之间的频率差异计算频率同步的调整输入和电压调整输入: , ,式中,是储能单元i和j之间的耦合权重,和是储能单元i和j的频率,是频率差的幂次,是相位角差异的调节系数,是双曲正切函数,和是储能单元i和j的相位角,和是储能单元i和j的功率输出,是功率损耗的衰减系数,和是储能单元i和j的电压,是电压相角的调节系数,和是储能单元i和j的电压相角,是无功功率同步的调节系数,和是储能单元i和j的无功功率,是最大电压调整幅度;根据计算得出的同步输入对储能单元的频率和电压进行实时调整,更新储能单元的频率和电压,逐步同步不同储能单元之间的频率和电压。
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