(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210851173.9 (22)申请日 2022.07.20 (71)申请人 北京能高自动化 技术股份有限公司 地址 100089 北京市海淀区上园村 3号知行 大厦六层 (72)发明人 张涛　邢雪亮　刘善明　贾利民　 陈冲　赵天宇　 (74)专利代理 机构 绍兴市知衡专利代理事务所 (普通合伙) 33277 专利代理师 邓爱民 (51)Int.Cl. H02J 3/14(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/46(2006.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种多级综合能源微电网分层能量管理方 法 (57)摘要 本发明涉及多级综合能源微电网分层能量 管理方法， 是以微电网内设备、 微电网、 微电网群 和大电网为管理对象， 各级管 理对象分别采用不 同层级的控制器进行控制管 理， 控制器 分为装置 级控制器、 微电网级控制器、 微电网群级控制器 和区域级控制器， 各级控制器通过采集模块获取 各自管理对象的信息， 各级控制器对获取的信息 进行数据分析并依据多维度管理原则生成控制 指令， 将生成的控制指令发送给对应的执行设备 以实现能量的管理。 在多维度管 理方法中提出以 稳定性、 适应性、 均衡性、 高效性、 高弹性五个维 度作为基本管理原则， 并给出了各原则的定义及 控制目标， 减少了系统能量损耗及停电事故的发 生， 保障供电可靠性的同时能够更加经济的运 行。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115224697 A 2022.10.21 CN 115224697 A 1.一种多 级综合能源微电网分层能量管理方法， 其特 征在于， 包括如下内容： 建立多级综合能源微电网系统架构： 所述系统架构包括基电力设备、 微电网、 多个微电 网之间通过联络线连接构成的微电网群以及微电网群通过联络线连接并入 大电网系统； 每 个微电网内的各个设备各自由相应的装置级控制器负责管控， 每个微电网内的所有装置级 控制器统一由微电网级控制器负责管控， 同一微电网群内的所有微电网级控制器统一由微 电网群级控制器负责管控， 多个微电网群级控制器由区域级控制器负责管控； 针对多级综合能源微电网系统提出多维度管理原则， 所述多维度管理原则包括稳定 性、 适应性、 均衡性、 高效性以及高弹性； 所述稳定性是指从装置级控制器到区域级控制器 都要时刻保持综合能源微电网系统中的功率平衡； 所述适应性是指在电源 无法满足需求的 情况下， 通过微电网级控制 器减少用电需求或供电中断的影响； 所述均衡性是指通过微电 网群级控制器与区域级控制器的互联特性实现各微电网间的能量均衡管理； 所述高效性是 指针对整个多级综合能源微电网系统中， 对能量转移的全过程进行高效率的能量利用； 所 述高弹性是指发生计划外停电或故障后， 通过弹性运行策略保障必要设备 的供电恢复， 确 保能源的可达性； 各级控制器通过采集模块获取各自管理对象的信 息， 各级控制器对获取的信 息进行数 据分析并依据多维度管理原则生成控制指 令， 将生成的控制指 令发送给对应的执行设备以 实现能量的管理。 2.根据权利要求1所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述采集模块包括负荷数据采集模块、 分布式电源数据采集模块、 气象数据采集模块、 设备运 行状态采集模块。 3.根据权利要求1所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述装置级控制器负责微电网内电力装置的电压稳定、 频率稳定、 相角稳定及负荷管理的控 制； 微电网级控制器负责对微电网的电压偏差和频率偏差的补偿控制； 微电网群级控制器 负责微电网群内的能量均衡与 功率均衡控制； 区域级控制器负责区域内大电网系统的最优 调度和恢复运行控制。 4.根据权利要求3所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述微电网级控制器还负责在偏差过大导致功 率缺额的情况下， 通过需求侧响应和负荷管理 技术对需求侧负荷进行综合管控。 5.根据权利要求4所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述管理原则中的适应性， 提出以 “舒适性”指标来量化需求侧负荷管 理对用户的影响， “舒适 性”指标按以下公式来确定： 上述公式 中， 各参数含义如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115224697 A 2“C”表示“舒适性”指标； 表示用户Bi在时刻t′所需要的功率； 表示用户Bi在时刻t′实际获得的功率； α 表示影响因子， 其中包括两 部分， 分别为过功率影响因子α+和欠功率影响因子α‑。 6.根据权利要求1所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述管理原则中的均衡性， 以实时电源出力的功 率均衡控制指标PC及 储能备用的能量均衡控 制指标ES来加以调控， 以避免局部能源系统运行于安全界 限以下， 对于PC和 ES的控制按以 下公式进行： 上述公式 中， 各参数含义如下： Pmax， i表示微电网中第i个电源的最大实时输出功率； ERT， j表示微电网中第j个储能装置存 储的实时能量； E100％， j表示微电网中第j个储能装置存 储的最大储能量； n表示微电网中发电设备的数量； m表示微电网中储能装置的数量。 7.根据权利要求1所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述管理原则中的高效性， 以最小化等效损失来表示能量传输和转换 的效率， 通过使总成本 最小化为控制目标来确定不同设备的最优配置及控制策略。 8.根据权利要求1所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 所 述管理原则中的高弹性， 包括预知规避、 灾时抵抗、 灾后恢复和适应调整四种基本弹性属 性， 高弹性采用多目标决策策略， 决策过程包括确定系统模型、 描述目标函数、 计算目标权 重和对比权 重组合。 9.根据权利要求8所述的一种 多级综合 能源微电网分层能量管理方法， 其特征在于： 采 用Copula函数和Pareto理论作为对比权 重组合。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115224697 A 3