【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及發(fā)電供電系統(tǒng)，特別涉及一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)及其運行方法。
技術(shù)介紹
1、隨著光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等清潔能源的快速發(fā)展，清潔能源在電網(wǎng)中所占的比例逐年增加，然而由于光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電情況受環(huán)境因素影響很大，其不能在一天內(nèi)平穩(wěn)發(fā)電，只能在太陽充足和風(fēng)力充足的時段發(fā)電，而通常光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電能大量發(fā)電的時段并不是電網(wǎng)用電負荷最大的時段，甚至是電網(wǎng)用電負荷的低谷時段，這樣勢必造成光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電發(fā)出的電量無處消納，造成棄光、棄風(fēng)、棄電情況，而在電網(wǎng)負荷的高峰期，光伏風(fēng)電往往都處于低谷期，不能對電網(wǎng)提供大負荷的輸出，造成上網(wǎng)電量供不應(yīng)求。
2、因此，需要一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)及其運行方法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了解決上述全部或部分問題，本專利技術(shù)目的在于提供一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)及其運行方法，以能夠解決電網(wǎng)用電負荷的低谷時段，造成棄光、棄風(fēng)、棄電情況，在電網(wǎng)用電負荷的高峰期造成上網(wǎng)電量供不應(yīng)求的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，包括：發(fā)電量數(shù)據(jù)庫：存儲過往發(fā)電的日發(fā)電量與對應(yīng)日自然天氣數(shù)據(jù)；
3、區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫：存儲過往與發(fā)電量數(shù)據(jù)庫對應(yīng)的區(qū)域日用電量，并實時更新預(yù)測時點前的區(qū)域電網(wǎng)日用電量，同時實時計算和存儲過往預(yù)測時點與預(yù)測時點前消耗量波動比以及預(yù)測時點前日用電量波動比；
4、氣象預(yù)測單元：與區(qū)域天氣預(yù)報協(xié)同合作，調(diào)取未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)，將未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)與
5、電力協(xié)調(diào)控制單元：接受氣象預(yù)測模塊的結(jié)果，計算電量補償或儲能，進行指令下達至熱儲能單元；
6、熱儲能單元：接收電力協(xié)調(diào)控制單元下達的指令，對區(qū)域用電進行補償或存儲多余用電；
7、區(qū)域電網(wǎng)：集中調(diào)配熱儲能單元的電能與發(fā)電量，用于向區(qū)域進行供電。
8、進一步的，所述氣象預(yù)測單元包括：
9、區(qū)域天氣數(shù)據(jù)獲取模塊：以區(qū)域天氣預(yù)報為實時數(shù)據(jù)庫，并調(diào)取實時數(shù)據(jù)庫中未來區(qū)域日天氣數(shù)據(jù)，對獲取的數(shù)據(jù)，進行清洗和整理，去除無效數(shù)據(jù)和錯誤數(shù)據(jù)，并通過將不同來源的數(shù)據(jù)按照統(tǒng)一的格式進行數(shù)據(jù)整合；
10、日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊：接受區(qū)域天氣數(shù)據(jù)獲取模塊數(shù)據(jù)，將未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)輸入到發(fā)電量數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)匹配分析，基于特征向量的匹配算法，以天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息為側(cè)重劃分，通過將天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息轉(zhuǎn)化為特征向量，計算與發(fā)電量數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄的特征向量之間的相似度，鎖定最匹配的預(yù)測數(shù)據(jù)；
11、區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)匹配模塊：基于日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊匹配的預(yù)測數(shù)據(jù)，輸入到區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫鎖定此預(yù)測數(shù)據(jù)下當(dāng)時區(qū)域日用電量，并同步調(diào)取預(yù)測時點前的區(qū)域電網(wǎng)日用電量，為電網(wǎng)用電量預(yù)測模塊提供數(shù)據(jù)支撐；
12、電量預(yù)測模塊：對日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊獲取到的預(yù)測數(shù)據(jù)進行深入分析，結(jié)合當(dāng)前的天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣因素，利用統(tǒng)計分析算法，來預(yù)測未來的發(fā)電量；
13、電網(wǎng)用電量預(yù)測模塊：從區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)匹配模塊獲取預(yù)測時點前用電數(shù)據(jù)、過往預(yù)測時點與預(yù)測時點前消耗量波動比以及預(yù)測時點前日用電量波動比，利用權(quán)重算法計算未來區(qū)域電網(wǎng)日用電量。
14、進一步的，所述日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊中基于特征向量的匹配算法通過設(shè)未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息轉(zhuǎn)化的特征向量為，其中：可代表節(jié)氣，-代表天氣數(shù)據(jù)中的不同氣候情況；
15、設(shè)發(fā)電量數(shù)據(jù)庫中的某條數(shù)據(jù)記錄轉(zhuǎn)化的特征向量為，向量維度與一致，各維度含義對應(yīng)相同；
16、使用余弦相似度算法來計算兩個向量的相似度，公式為：，
17、計算出的相似度值越大，表示未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息與發(fā)電量數(shù)據(jù)庫中該條記錄越匹配，通過遍歷發(fā)電量數(shù)據(jù)庫中所有記錄，找出相似度最大的記錄，即為最匹配的預(yù)測數(shù)據(jù)。
18、進一步的，所述統(tǒng)計分析算法公式如下：
19、，
20、其中：未來的預(yù)測日發(fā)電量為，過往預(yù)測時點的發(fā)電量數(shù)據(jù)，當(dāng)前的天氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的特征向量數(shù)值為，歷史數(shù)據(jù)中天氣數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的特征向量數(shù)值為，當(dāng)前節(jié)氣因素轉(zhuǎn)化的特征向量數(shù)值為，歷史數(shù)據(jù)中對應(yīng)節(jié)氣因素轉(zhuǎn)化的特征向量數(shù)值為，天氣數(shù)據(jù)因素對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)為，節(jié)氣因素對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)為。
21、進一步的，所述天氣數(shù)據(jù)對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)與節(jié)氣因素對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)具體計算公式如下：
22、
23、其中：發(fā)電量為，天氣數(shù)據(jù)因素的向量為，節(jié)氣因素為，為組觀測數(shù)據(jù)。
24、進一步的，所述權(quán)重算法具體公式如下：
25、，
26、其中：預(yù)測時點的區(qū)域電網(wǎng)日用電量預(yù)測值為；
27、預(yù)測時點前一天的區(qū)域電網(wǎng)日用電量為；
28、過往預(yù)測時點與前一天的日用電量波動比為。
29、預(yù)測時點的前一天與前兩天的日用電量波動比為。
30、進一步的，所述與的計算公式如下：
31、，
32、，
33、其中：過往預(yù)測時點的區(qū)域日用電量，過往預(yù)測時點前一天的區(qū)域日用電量，預(yù)測時點前一天的區(qū)域日用電量，預(yù)測時點前二天的區(qū)域日用電量。
34、進一步的，所述為補償系數(shù)，通過分析歷史預(yù)測數(shù)據(jù)與實際用電量的差異，采用統(tǒng)計方法來確定一個初始值，如果發(fā)現(xiàn)長期預(yù)測值比實際值少，則適當(dāng)增大補償系數(shù)；若長期預(yù)測值比實際值多，則適當(dāng)減小補償系數(shù)。
35、進一步的，所述電力協(xié)調(diào)控制單元通過分析預(yù)測日發(fā)電量與區(qū)域電網(wǎng)日用電量之間的關(guān)系,如果預(yù)測日發(fā)電量大于區(qū)域電網(wǎng)日用電量，計算出多余電量進行熱儲能單元的儲能；如果預(yù)測日發(fā)電量小于區(qū)域電網(wǎng)日用電量，計算出熱儲能單元釋放電量進行補充，根據(jù)計算結(jié)果，將儲能或釋放電量的指令發(fā)送到熱儲能單元。
36、本專利技術(shù)提出的另一種技術(shù)方案：提供一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟：
37、s1：以區(qū)域天氣預(yù)報為實時數(shù)據(jù)庫，并調(diào)取實時數(shù)據(jù)庫中未來區(qū)域日天氣數(shù)據(jù)；
38、s2：將未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)輸入到發(fā)電量數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)匹配分析，基于特征向量的匹配算法，計算與發(fā)電量數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)記錄的特征向量之間的相似度，鎖定最匹配的預(yù)測數(shù)據(jù)；
39、s3：基于日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊匹配的預(yù)測數(shù)據(jù)，輸入到區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)庫鎖定此預(yù)測數(shù)據(jù)下當(dāng)時區(qū)域日用電量，并同步調(diào)取預(yù)測時點前的區(qū)域電網(wǎng)日用電量；
40、s4：對日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊獲取到的預(yù)測數(shù)據(jù)進行深入分析，結(jié)合當(dāng)前的天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣因素，利用統(tǒng)計分析算法，來預(yù)測未來的發(fā)電量；
41、s5：從區(qū)域電網(wǎng)數(shù)據(jù)匹配模塊獲取預(yù)測時點前用電數(shù)據(jù)、過往預(yù)測時點與預(yù)測時點前消耗量波動比以及預(yù)測時點前日用電量波動比，利用權(quán)重算法計算未來區(qū)域電網(wǎng)日用電量；
42、s6：計算電量補償或儲能，進行指令本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)電量數(shù)據(jù)庫：存儲過往發(fā)電的日發(fā)電量與對應(yīng)日自然天氣數(shù)據(jù)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象預(yù)測單元包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊中基于特征向量的匹配算法通過設(shè)未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息轉(zhuǎn)化的特征向量為，其中：代表節(jié)氣，-代表天氣數(shù)據(jù)中的不同氣候情況；
4.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計分析算法公式如下：
5.如權(quán)利要求4所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述天氣數(shù)據(jù)對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)與節(jié)氣因素對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)具體計算公式如下：
6.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述權(quán)重算法具體公式如下：
7.如權(quán)利要求6所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述與的計算公式如下：
8.如權(quán)利要求7所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述為補償系數(shù)，通過分析歷史
9.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述電力協(xié)調(diào)控制單元通過分析預(yù)測日發(fā)電量與區(qū)域電網(wǎng)日用電量之間的關(guān)系,如果預(yù)測日發(fā)電量大于區(qū)域電網(wǎng)日用電量，計算出多余電量進行熱儲能單元的儲能；如果預(yù)測日發(fā)電量小于區(qū)域電網(wǎng)日用電量，計算出熱儲能單元需要釋放的電量進行補充，根據(jù)計算結(jié)果，將儲能或釋放電量的指令發(fā)送到熱儲能單元。
10.如權(quán)利要求1-9任一項所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)的運行方法，其特征在于，所述包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)電量數(shù)據(jù)庫：存儲過往發(fā)電的日發(fā)電量與對應(yīng)日自然天氣數(shù)據(jù)；
2.如權(quán)利要求1所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象預(yù)測單元包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述日發(fā)電量數(shù)據(jù)匹配模塊中基于特征向量的匹配算法通過設(shè)未來區(qū)域天氣數(shù)據(jù)和節(jié)氣信息轉(zhuǎn)化的特征向量為，其中：代表節(jié)氣，-代表天氣數(shù)據(jù)中的不同氣候情況；
4.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)計分析算法公式如下：
5.如權(quán)利要求4所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述天氣數(shù)據(jù)對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)與節(jié)氣因素對發(fā)電量影響的權(quán)重系數(shù)具體計算公式如下：
6.如權(quán)利要求2所述的一種太陽能光熱發(fā)電供電系統(tǒng)，其特征在于，所述權(quán)重算法具體公式如下：
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：袁曉星，王宇，云虹，薛源，王妍芳，白龍，孟憲姝，叢偉，王少波，尹耀國，孔為利，姚瑞成，王菲，孫明，魯晶，朱琳，郭宇隆，
申請(專利權(quán))人：內(nèi)蒙古綠能新能源有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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