微电网调度（风、光、储能、电网交互）附Matlab&Python代码

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🔥 内容介绍

微电网调度旨在实现能源的高效利用与系统稳定运行，主要目标包括保障供电可靠性、提升清洁能源消纳率、降低运行成本以及减少环境影响。在风、光、储能与电网交互的复杂系统中，调度需遵循多个原则。安全性是首要原则，需确保微电网在各种工况下稳定运行，避免出现过电压、过电流、频率偏移等问题；经济性原则要求合理安排能源生产与交换，降低购电成本、储能充放电损耗成本等；环保性原则则着重提高风电、光伏等清洁能源的使用比例，减少碳排放 。

二、调度策略

（一）基于预测的调度

准确的风光发电预测是优化调度的基础。通过气象数据、历史发电数据，利用数值天气预报模型、机器学习算法（如神经网络、随机森林等）预测风电、光伏的出力。根据预测结果，结合负荷需求，制定储能系统的充放电计划以及与大电网的功率交互策略。例如，当预测到次日光照充足、风力较大时，提前安排储能系统放电，减少从大电网购电；若预测风光发电不足，则计划储能充电并合理安排购电。

（二）实时动态调度

风光发电具有间歇性和波动性，实时动态调度能够及时应对变化。实时监测风光发电功率、负荷功率以及储能系统的荷电状态（SOC），当风电或光伏出力突然下降时，迅速启动储能系统放电补充功率缺口，或从大电网购电；若风光发电过剩，优先给储能充电，剩余部分可向大电网售电。同时，还需考虑储能系统的充放电次数限制、寿命损耗等因素，优化充放电策略。

（三）分层协调调度

将微电网调度分为多个层次进行协调。底层是设备层，对风电、光伏、储能等设备进行直接控制；中间层是区域协调层，负责协调区域内不同设备的运行；顶层是系统优化层，根据整体目标和约束条件，制定全局优化调度方案。各层之间通过通信网络进行数据交互与指令传递，实现资源的协同优化配置。

三、与电网交互策略

（一）峰谷电价响应

利用大电网的峰谷电价机制，在电价低谷时段，增加从大电网购电，为储能系统充电或满足部分负荷需求；在电价高峰时段，减少从大电网购电，优先利用风光发电和储能放电，甚至向大电网售电，从而降低运行成本并获取收益。

（二）功率平衡与备用容量

微电网需与大电网保持功率平衡，当内部发电与负荷不平衡时，通过与大电网的功率交互进行调节。同时，为应对突发情况，如风光发电骤降、负荷突变等，微电网需预留一定的备用容量，可由储能系统或大电网提供，确保供电可靠性。

（三）电网支撑功能

在满足自身需求的前提下，微电网还可发挥对大电网的支撑作用。例如，在电网频率波动时，通过调整储能系统的充放电功率或改变风电、光伏的有功输出，参与电网的调频；在电网电压不稳定时，提供无功支持，改善电网电能质量 。

四、典型场景案例

（一）海岛微电网调度

在海岛场景中，与大电网连接困难，微电网需高度依赖风光储系统。白天光照充足、风力适宜时，风光发电满足岛上负荷需求后，多余电量给储能充电；夜晚或风光不足时，储能放电保障供电。当储能电量不足时，启动柴油发电机或从附近海上平台电网购电，维持系统稳定。

（二）工业园区微电网调度

工业园区内负荷较大且相对稳定，在风光发电高峰时段，优先使用清洁能源满足生产需求，储能系统仅在功率波动时起到缓冲调节作用；当风光发电不足时，从大电网购电。同时，结合园区内的余热、余压等能源回收利用，进一步提高能源综合利用率。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 李宁,董阿龙,田丽.微电网的日前调度[J].新余学院学报, 2019, 24(4):4.DOI:10.3969/j.issn.2095-3054.2019.04.009.

[2] 周浩.实验室微电网平台集成设计与优化调度[D].杭州电子科技大学[2025-06-23].DOI:CNKI:CDMD:2.1017.133693.

[3] 陈衍鹏.基于Python第三方库实现Excel读写[J].微型电脑应用, 2017, 33(8):4.

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