【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及能源系統(tǒng)的調(diào)度，尤其涉及港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法。
技術(shù)介紹
1、現(xiàn)有技術(shù)中，港口區(qū)域內(nèi)能源系統(tǒng)的調(diào)度通常采用單一時間尺度或靜態(tài)優(yōu)化方法，未能有效應(yīng)對以下問題：
2、風(fēng)能、光伏等可再生能源具有較大的波動性，與港口負荷需求的隨機性疊加，導(dǎo)致系統(tǒng)運行不穩(wěn)定；傳統(tǒng)調(diào)度方法忽視了不同能源設(shè)備（如儲能單元、電解槽）的響應(yīng)特性和調(diào)節(jié)能力，難以實現(xiàn)動態(tài)的供需平衡；現(xiàn)有技術(shù)多依賴長期負荷預(yù)測，其誤差隨時間推移積累，導(dǎo)致調(diào)度計劃的偏差難以及時修正。?這些不足使得現(xiàn)有方案難以兼顧能源利用效率和經(jīng)濟性，進一步制約了港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多問題，本專利技術(shù)提供港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，本專利技術(shù)通過構(gòu)建三層次的多時間尺度調(diào)度模型，結(jié)合日前調(diào)度的長期規(guī)劃、日內(nèi)調(diào)度的短期優(yōu)化和實時調(diào)度的動態(tài)調(diào)整，協(xié)調(diào)港口內(nèi)可控能源資源的運行。通過柔性直流裝置與儲能設(shè)備協(xié)同調(diào)控，實現(xiàn)系統(tǒng)功率平衡，同時提高新能源的利用效率，降低系統(tǒng)運行成本。
2、一種港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，包括以下步驟：
3、采集港口綜合能源系統(tǒng)內(nèi)各類能源設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，所述運行數(shù)據(jù)包括電力負荷數(shù)據(jù)、可再生能源發(fā)電數(shù)據(jù)及設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；對所述運行數(shù)據(jù)進行融合處理，生成時間范圍內(nèi)的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)，用于構(gòu)建多時間尺度調(diào)度模型；
4、基于所述預(yù)測源荷數(shù)據(jù)，構(gòu)建包括日前調(diào)度、日內(nèi)調(diào)度及實時調(diào)度的多時間
5、協(xié)調(diào)能源設(shè)備與電力傳輸裝置的運行，通過儲能單元、燃料電池及柔性直流裝置的協(xié)同作用，維持港區(qū)能源系統(tǒng)的運行；
6、根據(jù)多時間尺度調(diào)度模型的運行結(jié)果，持續(xù)調(diào)整調(diào)度參數(shù)，實現(xiàn)能源供需優(yōu)化。
7、優(yōu)選的，所述運行數(shù)據(jù)通過港口區(qū)域內(nèi)布設(shè)的分布式數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取，每個采集節(jié)點與對應(yīng)的能源設(shè)備連接，用于采集能源設(shè)備的運行狀態(tài)、電力負荷和可再生能源發(fā)電的實時數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)融合模型處理生成包含時間序列的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
8、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)融合模型基于時序分析算法，結(jié)合港口設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)與外部電力網(wǎng)絡(luò)購電記錄，對未來24小時內(nèi)的電力負荷需求和可再生能源發(fā)電能力進行預(yù)測，并生成預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
9、優(yōu)選的，所述日前調(diào)度通過優(yōu)化算法生成能源設(shè)備的運行計劃，所述運行計劃包括電解槽的啟停狀態(tài)、電解槽的工作功率、儲能單元的充電功率和放電功率以及柔性直流裝置的功率轉(zhuǎn)移量，優(yōu)化目標(biāo)為降低系統(tǒng)運行成本并滿足港區(qū)能源平衡約束。
10、優(yōu)選的，所述日前調(diào)度的優(yōu)化算法以15分鐘為時間間隔，考慮設(shè)備的啟動時間、最大功率輸出及可再生能源發(fā)電波動特性，對港區(qū)不同區(qū)域的負荷需求進行分配并生成分步運行計劃。
11、優(yōu)選的，所述日內(nèi)調(diào)度基于滾動優(yōu)化策略，以更新的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)為輸入，結(jié)合日前調(diào)度生成的運行計劃，對儲能單元的充電功率、放電功率以及燃料電池的功率輸出進行動態(tài)調(diào)整，所述動態(tài)調(diào)整的優(yōu)化目標(biāo)為減少源荷波動對港區(qū)能源系統(tǒng)運行的影響。
12、優(yōu)選的，所述滾動優(yōu)化策略每5分鐘進行一次計算，基于實時更新的隨機源荷預(yù)測數(shù)據(jù)對儲能單元的荷電狀態(tài)進行監(jiān)控，并動態(tài)修正設(shè)備運行參數(shù)，以確保能源設(shè)備的安全運行和持續(xù)供電能力。
13、優(yōu)選的，所述實時調(diào)度基于實時采集的第一母線和第二母線的電力負荷數(shù)據(jù)，通過柔性直流裝置的雙向功率傳輸功能調(diào)整功率分配，并結(jié)合儲能單元的充電和放電行為實現(xiàn)港口能源系統(tǒng)的實時負荷平衡。
14、優(yōu)選的，所述柔性直流裝置根據(jù)第一母線和第二母線的電壓差值計算功率轉(zhuǎn)移量，當(dāng)檢測到功率過剩時，優(yōu)先向低負載母線傳輸功率，結(jié)合儲能單元的實時調(diào)控減小外部購電量。
15、優(yōu)選的，通過調(diào)整儲能單元的充電速率和燃料電池的發(fā)電功率，優(yōu)化儲能設(shè)備的荷電狀態(tài)，防止發(fā)生過充或過放現(xiàn)象，并通過協(xié)調(diào)儲能單元和柔性直流裝置的運行，確保港區(qū)能源供需的動態(tài)平衡。
16、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的優(yōu)點及有益效果在于：
17、通過構(gòu)建多時間尺度調(diào)度模型，實現(xiàn)了動態(tài)調(diào)整能源設(shè)備運行參數(shù)的效果：日前調(diào)度用于制定長期運行計劃，優(yōu)化能源設(shè)備的工作狀態(tài)；日內(nèi)調(diào)度采用滾動優(yōu)化策略，以短時間間隔調(diào)整運行參數(shù)，修正預(yù)測誤差；實時調(diào)度結(jié)合柔性直流裝置與儲能單元協(xié)同優(yōu)化功率分配，維持系統(tǒng)供需平衡。
18、通過分布式數(shù)據(jù)采集與融合技術(shù)，實現(xiàn)了精準(zhǔn)的源荷預(yù)測效果：基于實時采集和歷史分析生成預(yù)測數(shù)據(jù)，為調(diào)度模型提供高精度輸入。
19、通過優(yōu)化儲能和氫能設(shè)備的協(xié)同運行，實現(xiàn)了提高新能源利用率的效果：動態(tài)調(diào)控儲能設(shè)備的充放電行為和電解槽的制氫速率，減少能源浪費并降低購電成本。
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1.一種港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述運行數(shù)據(jù)通過港口區(qū)域內(nèi)布設(shè)的分布式數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取，每個采集節(jié)點與對應(yīng)的能源設(shè)備連接，用于采集能源設(shè)備的運行狀態(tài)、電力負荷和可再生能源發(fā)電的實時數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)融合模型處理生成包含時間序列的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合模型基于時序分析算法，結(jié)合港口設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)與外部電力網(wǎng)絡(luò)購電記錄，對未來24小時內(nèi)的電力負荷需求和可再生能源發(fā)電能力進行預(yù)測，并生成預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述日前調(diào)度通過優(yōu)化算法生成能源設(shè)備的運行計劃，所述運行計劃包括電解槽的啟停狀態(tài)、電解槽的工作功率、儲能單元的充電功率和放電功率以及柔性直流裝置的功率轉(zhuǎn)移量，優(yōu)化目標(biāo)為降低系統(tǒng)運行成本并滿足港區(qū)能源平衡約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的港口多區(qū)域綜合能源
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述日內(nèi)調(diào)度基于滾動優(yōu)化策略，以更新的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)為輸入，結(jié)合日前調(diào)度生成的運行計劃，對儲能單元的充電功率、放電功率以及燃料電池的功率輸出進行動態(tài)調(diào)整，所述動態(tài)調(diào)整的優(yōu)化目標(biāo)為減少源荷波動對港區(qū)能源系統(tǒng)運行的影響。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述滾動優(yōu)化策略每5分鐘進行一次計算，基于實時更新的隨機源荷預(yù)測數(shù)據(jù)對儲能單元的荷電狀態(tài)進行監(jiān)控，并動態(tài)修正設(shè)備運行參數(shù)，以確保能源設(shè)備的安全運行和持續(xù)供電能力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述實時調(diào)度基于實時采集的第一母線和第二母線的電力負荷數(shù)據(jù)，通過柔性直流裝置的雙向功率傳輸功能調(diào)整功率分配，并結(jié)合儲能單元的充電和放電行為實現(xiàn)港口能源系統(tǒng)的實時負荷平衡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述柔性直流裝置根據(jù)第一母線和第二母線的電壓差值計算功率轉(zhuǎn)移量，當(dāng)檢測到功率過剩時，優(yōu)先向低負載母線傳輸功率，結(jié)合儲能單元的實時調(diào)控減小外部購電量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，通過調(diào)整儲能單元的充電速率和燃料電池的發(fā)電功率，優(yōu)化儲能設(shè)備的荷電狀態(tài)，防止發(fā)生過充或過放現(xiàn)象，并通過協(xié)調(diào)儲能單元和柔性直流裝置的運行，確保港區(qū)能源供需的動態(tài)平衡。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述運行數(shù)據(jù)通過港口區(qū)域內(nèi)布設(shè)的分布式數(shù)據(jù)采集節(jié)點獲取，每個采集節(jié)點與對應(yīng)的能源設(shè)備連接，用于采集能源設(shè)備的運行狀態(tài)、電力負荷和可再生能源發(fā)電的實時數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)融合模型處理生成包含時間序列的預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)融合模型基于時序分析算法，結(jié)合港口設(shè)備歷史運行數(shù)據(jù)與外部電力網(wǎng)絡(luò)購電記錄，對未來24小時內(nèi)的電力負荷需求和可再生能源發(fā)電能力進行預(yù)測，并生成預(yù)測源荷數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述日前調(diào)度通過優(yōu)化算法生成能源設(shè)備的運行計劃，所述運行計劃包括電解槽的啟停狀態(tài)、電解槽的工作功率、儲能單元的充電功率和放電功率以及柔性直流裝置的功率轉(zhuǎn)移量，優(yōu)化目標(biāo)為降低系統(tǒng)運行成本并滿足港區(qū)能源平衡約束。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度調(diào)度方法，其特征在于，所述日前調(diào)度的優(yōu)化算法以15分鐘為時間間隔，考慮設(shè)備的啟動時間、最大功率輸出及可再生能源發(fā)電波動特性，對港區(qū)不同區(qū)域的負荷需求進行分配并生成分步運行計劃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口多區(qū)域綜合能源系統(tǒng)的多時間尺度...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：唐道貴，任海東，葛平旭，鐘曉暉，辜勇，董明望，
申請(專利權(quán))人：寧波北侖第三集裝箱碼頭有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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