【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及電力系統(tǒng)控制，具體為一種基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、我國能源領(lǐng)域的碳排放約占全社會(huì)碳排放的90％，其中電力行業(yè)的碳排放占能源領(lǐng)域碳排放的一半左右，加快以煤為主的能源結(jié)構(gòu)向水、風(fēng)、光等清潔能源的多元化轉(zhuǎn)變，然而，太陽能和風(fēng)能等新能源發(fā)電具有波動(dòng)性、間歇性和隨機(jī)性特點(diǎn)，對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來新的挑戰(zhàn)。區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)(電源、電網(wǎng)、負(fù)荷、儲(chǔ)能)一體化系統(tǒng)構(gòu)建及其協(xié)調(diào)控制是促進(jìn)新能源大規(guī)模消納的核心技術(shù)之一，旨在縱深層面實(shí)現(xiàn)源各類分布式資源的優(yōu)化調(diào)度與主動(dòng)管理，充分發(fā)揮電源的互補(bǔ)性、電網(wǎng)的靈活性、負(fù)荷和儲(chǔ)能的靈活可控性，提高配電網(wǎng)對(duì)新能源的消納能力，保證配電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
2、近年來，區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)控制成為電力能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；谀繕?biāo)級(jí)聯(lián)分析法的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)日前運(yùn)行優(yōu)化一文中，考慮在源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)中平衡能源供應(yīng)商和負(fù)荷用戶不同主體的利益，建立了以供能成本最小和用電滿意度最高為目標(biāo)的優(yōu)化運(yùn)行模型?，F(xiàn)有的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)控制研究中大多考慮不同主體的效益最大化和新能源消納目標(biāo)，對(duì)于源網(wǎng)荷儲(chǔ)可靠自治運(yùn)行以及與大電網(wǎng)的配合運(yùn)行研究尚不充分。此外，區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)系統(tǒng)通常不是由電網(wǎng)企業(yè)運(yùn)營，其對(duì)能量管理的硬件成本控制相比電網(wǎng)企業(yè)要求更高，現(xiàn)有研究中未考慮其能量管理硬件配置問題，因此，有必要進(jìn)一步研究基于輕量級(jí)硬件的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法與系統(tǒng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于上述存在的問題，提出了本專利技術(shù)。
2、為解決上述技術(shù)問題
3、獲取第一對(duì)象的特征數(shù)據(jù)；
4、根據(jù)所述特征數(shù)據(jù)，判斷第二對(duì)象是否需要向所述第一對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)；
5、對(duì)所述第二對(duì)象進(jìn)行約束；
6、利用優(yōu)化目標(biāo)，控制第一對(duì)象的特征數(shù)據(jù)維持穩(wěn)定。
7、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述特征數(shù)據(jù)包括，在所述第一對(duì)象工作過程中，能夠反映工作情況的特征；
8、所述第二對(duì)象能夠?qū)λ龅谝粚?duì)象的工作進(jìn)行調(diào)節(jié)。
9、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：在所述第二對(duì)象對(duì)所述第一對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)所述第二對(duì)象進(jìn)行約束，包括但不限于，固有約束和條件約束；
10、所述固有約束包括，所述第二對(duì)象根據(jù)自身性能的限制給出的約束；
11、所述條件約束包括，所述第二對(duì)象根據(jù)控制目標(biāo)的條件給出的約束。
12、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述優(yōu)化目標(biāo)包括，通過對(duì)參與調(diào)節(jié)的所述第二對(duì)象進(jìn)行控制，使控制過程能夠達(dá)到預(yù)期。
13、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述預(yù)期包括但不限于目標(biāo)函數(shù)和調(diào)整函數(shù)。
14、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：針對(duì)于電網(wǎng)作為第一對(duì)象，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為第二對(duì)象；
15、所述第二對(duì)象對(duì)所述第一對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，存在頻率上升和頻率下降兩種場(chǎng)景的調(diào)節(jié)方式；
16、在兩種場(chǎng)景中，儲(chǔ)能系統(tǒng)中的每個(gè)單位具有的所述固有約束和所述條件約束包括：
17、soc,i,2msbs,i,max≤sbs,i≤soc,i,maxsbs,i,max,i＝1,l,ns
18、soc,1,2m-soc,1,min＝l＝soc,i,2m-soc,i,min＝l＝soc,ns,2m-soc,ns,min
19、其中，sbs,i為儲(chǔ)能i的儲(chǔ)電量；sbs,i,max為儲(chǔ)能i的額定容量；soc,i,max和soc,i,min分別為儲(chǔ)能的最高荷電狀態(tài)和最低荷電狀態(tài)；ns為儲(chǔ)能數(shù)量；soc,i,2m為電網(wǎng)故障情況下儲(chǔ)能保證區(qū)域負(fù)荷供電的剩余荷電狀態(tài)；
20、
21、其中：pm為區(qū)域預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷；t為大于2分鐘的時(shí)間長度，以保證儲(chǔ)能可為區(qū)域負(fù)荷供電2分鐘以上。
22、作為本專利技術(shù)所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法的一種優(yōu)選方案，其中：在所述頻率下降場(chǎng)景中，以減少源荷資源調(diào)節(jié)成本為目標(biāo)，通過所述目標(biāo)函數(shù)計(jì)算非新能源發(fā)電量和可調(diào)節(jié)負(fù)荷的負(fù)荷量：
23、
24、其中，p為當(dāng)前電價(jià)；ps,j為非新能源發(fā)電j發(fā)出的有功功率；gj為非新能源發(fā)電j的發(fā)電成本函數(shù)或在電力現(xiàn)貨市場(chǎng)中的報(bào)價(jià)函數(shù)；ps,j,max為非新能源發(fā)電j的最大有功功率；pl,k為可調(diào)節(jié)負(fù)荷k的負(fù)荷量；hk為可調(diào)節(jié)負(fù)荷的負(fù)荷使用效益函數(shù)；pl,k.max為可調(diào)節(jié)負(fù)荷k的最大負(fù)荷量；
25、在所述頻率上升場(chǎng)景中，以區(qū)域源荷電力自平衡，同時(shí)兼顧減少源荷資源調(diào)節(jié)成本為目標(biāo)，對(duì)新能源發(fā)電、非新能源發(fā)電和可調(diào)節(jié)負(fù)荷進(jìn)行控制：
26、
27、其中，pl為不可調(diào)節(jié)負(fù)荷；prn為新能源發(fā)電發(fā)出的有功功率；prn,max為新能源發(fā)電最大有功功率；c1和c2為表示目標(biāo)權(quán)重的常量，取值滿足c1＞＞c；
28、當(dāng)新能源或負(fù)荷發(fā)生波動(dòng)時(shí)，通過調(diào)整函數(shù)，控制儲(chǔ)能用于區(qū)域?qū)崟r(shí)功率自平衡：
29、
30、其中，pbs,i為儲(chǔ)能i發(fā)出的有功功率；pbs,i,max為儲(chǔ)能i的額定充放電功率；γ為滿足soc,i,2msbs,i,max＜sbs,i＜soc,i,maxsbs,i,max的儲(chǔ)能編號(hào)集合；
31、當(dāng)源荷按照優(yōu)化控制模型調(diào)節(jié)功率達(dá)到穩(wěn)定后，控制各儲(chǔ)能功率為0。
32、另一方面，一種采用如本專利技術(shù)所述方法的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治系統(tǒng)：包含數(shù)據(jù)采集與控制指令下發(fā)、區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法和web展示界面三個(gè)部分；
33、數(shù)據(jù)采集與控制指令下發(fā)功能模塊基于嵌入式ems支持的modbus、mqtt、iec?104、dl/t645通信協(xié)議，根據(jù)區(qū)域負(fù)荷、電源、儲(chǔ)能及電網(wǎng)所采用的通信協(xié)議進(jìn)行對(duì)應(yīng)的配置，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集，采集的數(shù)據(jù)作為區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法功能模塊的輸入數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)到嵌入式數(shù)據(jù)庫，同時(shí)該模塊接收區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法功能模塊的控制指令并下發(fā)至設(shè)備；區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法功能模塊基于數(shù)據(jù)采集與控制指令下發(fā)功能模塊采集的數(shù)據(jù)和嵌入式數(shù)據(jù)庫中的固定參數(shù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治計(jì)算，將計(jì)算所得控制指令和從web展示界面接收到人工控制指令下發(fā)到數(shù)據(jù)采集與控制指令下發(fā)功能模塊，并存儲(chǔ)到嵌入式數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)發(fā)送至web展示界面；web展示界面基于嵌入式ems支持的報(bào)表和接線圖展示功能，對(duì)區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)需要展示的源網(wǎng)荷儲(chǔ)設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)配置和展示，同時(shí)該模塊支持人工在界面上設(shè)置控制指令并下發(fā)至區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法功能模塊。
34、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)本專利技術(shù)中任一項(xiàng)所述的方法本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述特征數(shù)據(jù)包括，在所述第一對(duì)象工作過程中，能夠反映工作情況的特征；
3.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：在所述第二對(duì)象對(duì)所述第一對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)所述第二對(duì)象進(jìn)行約束，包括但不限于，固有約束和條件約束；
4.如權(quán)利要求3所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述優(yōu)化目標(biāo)包括，通過對(duì)參與調(diào)節(jié)的所述第二對(duì)象進(jìn)行控制，使控制過程能夠達(dá)到預(yù)期。
5.如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述預(yù)期包括但不限于目標(biāo)函數(shù)和調(diào)整函數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：針對(duì)于電網(wǎng)作為第一對(duì)象，儲(chǔ)能系統(tǒng)作為第二對(duì)象；
7.如權(quán)利要求6所述的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：在所述頻率下降場(chǎng)景中，以減少源荷資源調(diào)節(jié)成本為目標(biāo)，通過所述目標(biāo)函數(shù)
8.一種采用如權(quán)利要求1-7任一所述方法的基于嵌入式EMS的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治系統(tǒng)，其特征在于：包含數(shù)據(jù)采集與控制指令下發(fā)、區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法和Web展示界面三個(gè)部分；
9.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器和處理器；所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一所述方法的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于：所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述特征數(shù)據(jù)包括，在所述第一對(duì)象工作過程中，能夠反映工作情況的特征；
3.如權(quán)利要求2所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：在所述第二對(duì)象對(duì)所述第一對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)所述第二對(duì)象進(jìn)行約束，包括但不限于，固有約束和條件約束；
4.如權(quán)利要求3所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述優(yōu)化目標(biāo)包括，通過對(duì)參與調(diào)節(jié)的所述第二對(duì)象進(jìn)行控制，使控制過程能夠達(dá)到預(yù)期。
5.如權(quán)利要求4所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源網(wǎng)荷儲(chǔ)自治方法，其特征在于：所述預(yù)期包括但不限于目標(biāo)函數(shù)和調(diào)整函數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的基于嵌入式ems的區(qū)域源...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李慶生，楊婕睿，張兆豐，李震，王斌，徐成司，葛明陽，董樹鋒，鐘天璇，趙寬祥，王治邦，王偉，朱永清，羅晨，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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