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    一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法及系統技術方案
    
                            
    技術編號：43651814 閱讀：15 留言：0更新日期：2024-12-13 12:46
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術公開了一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法及系統，包括：識別調度中心發送的控制信息，得到控制模式?？刂颇Ｊ綖楣夥鼉炏饶Ｊ綍r，計算水電站需發電量，控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量。動態調整光伏電站和水電站發電量，確保電力分配協調。本發明專利技術提供的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法及系統通過動態調整光伏電站和水電站的發電量，確保電力分配協調。本發明專利技術在光伏優先模式下，通過動態規劃算法優化蓄放水次序，實現總耗能最小和總電能最多的目標，提高了系統的能源利用效率。在水電優先模式下，通過多目標優化算法，結合實時負荷需求和環境條件，動態調整發電量，確保系統的穩定性和經濟效益。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及電力系統優化，具體為一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法及系統。

    技術介紹
    1、隨著全球能源需求的增長和環境保護意識的提高，新能源發電技術得到了迅速發展，其中光伏發電和水力發電作為清潔能源的代表，逐漸在電力系統中占據重要地位。光伏發電由于其資源豐富、分布廣泛和環境友好的特點，被廣泛應用于各類電力系統。然而，光伏發電存在明顯的波動性和不穩定性，這主要受限于天氣條件和晝夜變化。因此，僅依靠光伏發電難以實現電力系統的穩定運行和可靠供電。而水力發電則具有較強的調節能力，可以有效平衡電力供需，但其發電受限于水資源的季節性和區域性變化。為此，將光伏發電與水力發電相結合，利用水力發電的調節能力彌補光伏發電的不足，成為當前研究的重要方向。
    2、現有技術中，已經提出了一些基于水光互補的電力系統控制方法，這些方法主要通過優先調度光伏發電來減少化石能源的消耗，并利用水力發電的調節特性來平衡光伏發電的波動。然而，這些技術在實際應用中仍存在一些不足之處。首先，現有方法大多采用簡單的功率匹配算法，未能充分考慮光伏和水力發電的多種約束條件和系統優化需求，導致系統整體效能不高。其次，現有技術在應對突發負荷變化和極端天氣條件時，調整策略缺乏靈活性和精準性，可能導致電力系統的不穩定。此外，現有方法通常未能充分利用光伏發電的預測數據和水力發電的動態調節能力，導致電力資源未能得到最優配置。為了解決上述問題，亟需一種更為精細化和智能化的水光互補協調控制方法，以提高電力系統的穩定性和效能。

    技術實現思路</p>
    1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術。
    2、因此，本專利技術解決的技術問題是：現有方法大多采用簡單的功率匹配算法，未能充分考慮光伏和水力發電的多種約束條件和系統優化需求，導致系統整體效能不高。在應對突發負荷變化和極端天氣條件時，調整策略缺乏靈活性和精準性，可能導致電力系統的不穩定。通常未能充分利用光伏發電的預測數據和水力發電的動態調節能力，導致電力資源未能得到最優配置。
    3、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，包括：識別調度中心發送的控制信息，得到控制模式。
    4、控制模式為光伏優先模式時，計算水電站需發電量，控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量。
    5、動態調整光伏電站和水電站發電量，確保電力分配協調。
    6、作為本專利技術所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法的一種優選方案，其中：所述識別調度中心發送的控制信息，得到控制模式包括，調度中心發送控制信息，包括光伏優先模式和水電優先模式。
    7、光伏優先模式表示在電力負荷分配中優先使用光伏發電，水電優先模式表示在電力負荷分配中優先使用水電發電。
    8、作為本專利技術所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法的一種優選方案，其中：所述控制模式為光伏優先模式時，計算水電站需發電量包括，在光伏優先模式下，系統首先最大化利用光伏電站的發電量，同時為了確保電力系統的穩定運行，需計算出水電站的需發電量。
    9、采集當前時刻光伏電站的實時發電數據ppv(t)和電力系統的總負荷需求l(t)，基于貝葉斯更新的預測模型預測未來時刻的光伏發電量表示為：
    10、
    11、其中，表示未來時刻光伏發電量，λ表示光伏發電的衰減系數，t表示當前時刻，t'表示預測時刻。
    12、計算光伏電站的預測發電量的歸一化值和當前時刻的發電量差異：
    13、
    14、其中，ppv,diff(t)表示光伏電站的預測發電量和實時發電量的差異。
    15、對差異進行濾波，得到調整后的光伏電站發電量差異：
    16、
    17、其中，ppv,adj(t)表示調整后的光伏電站發電量差異。
    18、當前時刻可調度電量表示為：
    19、ptotal(t)＝ppv(t)+ppv,adj(t)
    20、基于總負荷需求l(t)計算水電站需發電量：
    21、phydro,need(t)＝l(t)-ptotal(t)
    22、對水電站需發電量優化，得到最終水電站發電量表示為：
    23、
    24、其中，δ表示優化參數。
    25、作為本專利技術所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法的一種優選方案，其中：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量包括，采集當前時刻水電站的實時發電數據phydro(t)和電力系統的總負荷需求l(t)，基于流量、歷史發電數據和天氣預報的綜合模型預測未來時刻的水電發電量，表示為：
    26、
    27、其中，q(t′)表示流量，ηw表示水電站轉換效率，t表示當前時刻，t'表示預測時刻。
    28、計算水電站的預測發電量的歸一化值和當前時刻的發電量差異：
    29、
    30、對差異進行濾波，得到調整后的水電站發電量差異：
    31、
    32、其中，phydro,adj(t)表示調整后的水電站發電量差異。
    33、計算當前時刻的總可調度電量，表示為：
    34、ptotal(t)＝phydro(t)+phydro,adj(t)
    35、基于總負荷需求l(t)計算光伏電站需發電量：
    36、ppv,need(t)＝l(t)-ptotal(t)
    37、其中，ppv,need(t)表示光伏電站需發電量。
    38、作為本專利技術所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法的一種優選方案，其中：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量還包括，為優化光伏電站的需發電量計算，引入多個條件和約束進行綜合分析，包括環境條件約束、負荷調整約束和光伏發電效率。
    39、環境條件約束表示為：
    40、
    41、其中，fi(t)表示環境因素函數。
    42、負荷調整約束考慮動態負荷變化對光伏發電量的需求，表示為：
    43、
    44、光伏發電效率考慮光伏組件的轉換效率和衰減因素，表示為：
    45、ηpv(t)＝η0e-κt
    46、其中，η0表示初始效率，κ表示衰減系數。
    47、將約束條件結果綜合到光伏電站的需發電量計算中，得到最終的光伏電站發電量：
    48、ppv(t)'＝(ppv,need(t)+e(t)+d(t))×ηpv(t)
    49、其中，ppv(t)'表示當前時刻光伏電站最終需發電量。
    50、作為本專利技術所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法的一種優選方案，其中：所述動態調整光伏電站和水電站發電量包括，在光伏優先模式下，計算光伏電站和水電站發電量與負荷需求之間的偏差，表示為：
    51、δppv(t)＝ppv(t)-ppv,need(t)
    52、δphydro(t)＝phy本文檔來自技高網...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于，包括：
    2.如權利要求1所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述識別調度中心發送的控制信息，得到控制模式包括，調度中心發送控制信息，包括光伏優先模式和水電優先模式；
    3.如權利要求2所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為光伏優先模式時，計算水電站需發電量包括，在光伏優先模式下，系統首先最大化利用光伏電站的發電量，同時為了確保電力系統的穩定運行，需計算出水電站的需發電量；
    4.如權利要求3所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量包括，采集當前時刻水電站的實時發電數據Phydro(t)和電力系統的總負荷需求L(t)，基于流量、歷史發電數據和天氣預報的綜合模型預測未來時刻的水電發電量，表示為：
    5.如權利要求4所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量還包括，為優化光伏電站的需發電量計算，引入多個條件和約束進行綜合分析，包括環境條件約束、負荷調整約束和光伏發電效率；
    6.如權利要求5所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述動態調整光伏電站和水電站發電量包括，在光伏優先模式下，計算光伏電站和水電站發電量與負荷需求之間的偏差，表示為：
    7.如權利要求6所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述動態調整光伏電站和水電站發電量還包括，在水電優先模式下，計算水電站和光伏電站的發電量與負荷需求之間的偏差；為在滿足所有水力、電力約束條件下，實現總電能最多的目標，使用多目標優化算法進行調整，目標函數表示為：
    8.一種采用如權利要求1-7任一所述方法的一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配系統，其特征在于：
    9.一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現權利要求1至7中任一項所述的方法的步驟。
    10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現權利要求1至7中任一項所述的方法的步驟。
    ...
                            
    
                            
    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于，包括：
    2.如權利要求1所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述識別調度中心發送的控制信息，得到控制模式包括，調度中心發送控制信息，包括光伏優先模式和水電優先模式；
    3.如權利要求2所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為光伏優先模式時，計算水電站需發電量包括，在光伏優先模式下，系統首先最大化利用光伏電站的發電量，同時為了確保電力系統的穩定運行，需計算出水電站的需發電量；
    4.如權利要求3所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量包括，采集當前時刻水電站的實時發電數據phydro(t)和電力系統的總負荷需求l(t)，基于流量、歷史發電數據和天氣預報的綜合模型預測未來時刻的水電發電量，表示為：
    5.如權利要求4所述的基于水光互補協調控制的電力負荷分配方法，其特征在于：所述控制模式為水電優先模式時，計算光伏電站需發電量還包括，為優化光伏電站的需發電量計算，引入多個條...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：高暢，單良，李金陽，程丹丹，周懿，王銳，徐鑫，王凱，汪譚萍，邱超，
    
        申請(專利權)人：南京河海南自水電自動化有限公司，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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