1.本公开属于微电网技术领域,尤其涉及一种低压直流柔性微电网的调度优化方法及系统。
背景技术:
2.随着新能源技术的发展和分布式电源渗透率的提高,直流微电网的优势显著,并且在电网中逐渐占据重要地位,是未来智能电网的重要组成部分。
3.直流微电网内电源或负荷的功率变化常常具有很强的随机性,其电源构成、结构方式、运行模式等于常规电网都有很大不同,然而,目前低压直流柔性微电网采用常规电网的方式计算功率,造成微电网调度方案不合理,从而对大电网产生冲击。因此现有技术中存在直流微电网调度性能差的技术问题。
技术实现要素:
4.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本公开提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化方法及系统,主要目的在于解决现有技术中直流微电网调度性能差的技术问题,提升了直流微电网调度性能。
5.根据本公开的第一方面实施例,提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化方法,包括:
6.获取低压柔性微电网的电网状态信息,所述电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;
7.根据电压等级,对所述电网状态信息分类以获取中低压直流信息;
8.根据所述中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台;
9.基于所述直流微电网实时仿真平台,对所述电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,所述稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;
10.基于所述稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;
11.基于所述调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。
12.在本公开的一个实施例中,所述电源状态记录信息是指在微电网中提供电能的设备的信息集合,所述电储状态信息是指微电网中负责对电能进行存储的设备实时运行信息集合,所述负荷状态记录信息是指微电网中各负荷的实时运行情况的信息集合。
13.在本公开的一个实施例中,所述根据所述中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台,包括:获得微电网的所有设备的仿真模块,基于所有设备的仿真模块获得直流微网模块库;针对不同应用场景,利用所述直流微网模块库、实际控制器和所述中低压直流信息构建得到直流微电网实时仿真平台。
14.在本公开的一个实施例中,所述稳定匹配控制指的是通过稳定模型对所述直流微电网实时仿真平台和所述电网状态信息根据稳定规则进行一一映射。
15.在本公开的一个实施例中,所述基于所述稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果,包括:将所述稳定模型与所述实际控制器中的调度方案进行匹配,优化所述稳定控制参数以获得调度优化结果。
16.根据本公开的第二方面实施例,还提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化系统,包括:
17.微网信息模块,用于获取低压柔性微电网的电网状态信息,所述电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;
18.直流信息模块,用于根据电压等级,对所述电网状态信息分类以获取中低压直流信息;
19.仿真平台模块,用于根据所述中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台;
20.控制参数模块,用于基于所述直流微电网实时仿真平台,对所述电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,所述稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;
21.调度优化模块,用于基于所述稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;
22.微网调度模块,用于基于所述调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。
23.在本公开的一个实施例中,所述仿真平台模块,具体用于:获得微电网的所有设备的仿真模块,基于所有设备的仿真模块获得直流微网模块库;针对不同应用场景,利用所述直流微网模块库、实际控制器和所述中低压直流信息构建得到直流微电网实时仿真平台。
24.在本公开的一个实施例中,在所述控制参数模块中,所述稳定匹配控制指的是通过稳定模型对所述直流微电网实时仿真平台和所述电网状态信息根据稳定规则进行一一映射。
25.在本公开的一个实施例中,所述调度优化模块,具体用于:将所述稳定模型与所述实际控制器中的调度方案进行匹配,优化所述稳定控制参数以获得调度优化结果。
26.根据本公开的第三方面实施例,还提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化设备,包括:至少一个处理器;以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行本公开的第一方面实施例提出的低压直流柔性微电网的调度优化方法。
27.在本公开一个或多个实施例中,获取低压柔性微电网的电网状态信息,电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;根据电压等级,对电网状态信息分类以获取中低压直流信息;根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台;基于直流微电网实时仿真平台,对电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;基于调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。在这种情况下,利用低压柔性微电网的电网状态信息和中低压直流信息,由于采用了稳定匹配控制,基于直流微电网实时仿真平台根据电网状态信息,以获得稳定匹配控制及调度优化结果,能够有效地解决现有技术中直流微电网
调度性能差的技术问题,达到了提升直流微电网调度性能的技术效果。
28.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
29.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
30.图1示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法的流程示意图;
31.图2示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法中的获取功率值的流程示意图;
32.图3示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法中的修正调度运行的流程示意图;
33.图4示出本公开实施例提供的低压直流柔性微电网的调度优化系统的框图;
34.图5是用来实现本公开实施例的低压直流柔性微电网的调度优化方法的低压直流柔性微电网的调度优化设备的框图。
具体实施方式
35.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开实施例相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。
36.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。还应当理解,本公开中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
38.下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。
39.本公开提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化方法及系统,主要目的在于解决现有技术中直流微电网调度性能差的技术问题,提升了直流微电网调度性能。
40.在第一个实施例中,图1示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法的流程示意图。如图1所示,该低压直流柔性微电网的调度优化方法,包括:
41.步骤s100,获取低压柔性微电网的电网状态信息,电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息。
42.在步骤s100中,通过采集装置获取电网状态信息。采集装置例如可以是安装在直流柔性微电网(后续简称微电网)上的数据采集系统以及电网监测系统,利用数据采集系统以及电网监测系统可以对直流柔性微电网中的发电设备、用电设备、输电设备等进行监测以及进行实时数据采集。
43.在步骤s100中,在获取的电网状态信息中,电源状态记录信息也可以称为微电网电源状态记录信息,电储状态信息也可以称为微电网电储状态信息,负荷状态记录信息也可以称为微电网负荷状态记录信息。
44.在步骤s100中,电源状态记录信息是指在微电网中提供电能的设备的信息集合。电源状态记录信息包含电源类型、电源组合、电源功率、参数、脉冲等,例如,在高能耗产业中应用的分布式电源需要与传统变电站共同发电,电源类型包含光伏发电组件和传统发电等。又如,海岛供电实现零碳海岛,电源类型可包含光伏、风电、柴发等。
45.在步骤s100中,电储状态信息是指微电网中负责对电能进行存储的设备实时运行信息集合。电储状态信息用于平抑分布式能源的发电和微网负荷的波动,电储状态信息包含储能余量、储能损耗、储能功率、设备参数等,例如,当太阳日照不满足发电需求时,光伏发电组件不能转换太阳能,储能设备对微电网进行供能,根据储能设备位置以及储能功率进行电能调度。
46.在步骤s100中,负荷状态记录信息是指微电网中各负荷的实时运行情况的信息集合。负荷状态记录信息包含负荷电压、负载类型、额定功率、最小运行功率、负载参数等,根据负荷状态记录信息对电网电能进行合理分配供能。例如,在设施农业用电中的直流变频空调、led补光灯对电能消耗大,都属于直流负载,将微电网中的直流电直接给直流农业设备供电,从而减少电流转换所带来的损耗。
47.在步骤s100中,对微电网中的电网状态信息进行采集,将该电网状态信息传输到上层控制系统,为后续对微电网进行实时构建直流微电网实时仿真平台提供了信息基础,进而模拟电能调度方案实现优化。
48.在本公开的实施例中,考虑到电储状态信息中数据类型较多,以功率为例,步骤s100中获取包括功率类型的低压柔性微电网的电网状态信息的具体过程如下。
49.图2示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法中的获取功率值的流程示意图。如图2所示,获取功率值的步骤包括:获取低压柔性微电网的预设时区(步骤s110);基于预设时区,对低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率进行实时记录,获取微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值(步骤s120);基于微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值进行极值计算,将计算结果添加至微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息中(步骤s130)。
50.具体地,预设时区是指为了分析电网运行对各设备数据进行采集的时间区间,该预设时区由控制系统设置,低压柔性微电网的预设时区一般为一个月。各设备搭载分布式
状态监测终端,该分布式状态监测包括前端采集单元和后台监控终端,前端采集单元用于获取各电源、电储、负载的工作状态,后台终端实时记录前端采集单元获取的数据。控制系统对分布式状态监测终端发出采集指令,监测终端将预设时区内的实时功率数据反馈到控制系统,实时功率包括低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率、微电网负荷功率,控制系统从监测终端反馈结果获取微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值。对预设区间内的微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值进行极值计算,该极值为预设时区内的微电网电源功率、微电网电储功率、微电网负荷功率变化的峰谷值。采集预设时区内的电源、电储、负载的功率的峰谷值,据此可以准确判断该电网区域的详细用电和发电情况,为优化能源调度提供数据支持,使电力的生产、运行、使用更趋于安全、经济、可靠,提升直流微电网调度性能。
51.获取功率值的步骤还包括:基于预设时区,对低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率进行记录,获取微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值与功率峰值(步骤s131);以预设时区与微电网电源功率分别作为坐标轴,获得微电网电源功率评估坐标系(步骤s132);以预设时区与微电网电储功率分别作为坐标轴,获得微电网电储功率评估坐标系(步骤s133);以预设时区与微电网负荷功率分别作为坐标轴,获得微电网负荷功率评估坐标系(步骤s134);基于微电网电源功率评估坐标系、微电网电源功率评估坐标系、微电网负荷功率评估坐标系,获得微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值时段与功率峰值时段(步骤s135);将功率谷值时段、功率峰值时段、功率谷值与功率峰值对应添加至微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息中(步骤s136)。
52.具体地,控制系统给分布式状态监测终端发出采集指令,监测终端将预设时区内的低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率数据整合记录反馈给控制系统的数据库。控制系统中搭载数据分析平台,首先,对所采集的功率峰谷值进行数据分类处理,处理缺失值和异常值,提高数据质量;然后,由python的pymysql模块连接数据库读取数据并处理,然后在输出微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值与功率峰值。其中对所得峰谷值进行处理,包括:首先,使用python的numpy模块构建坐标系,以时间为横坐标,分别以微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率为纵坐标,构建微电网电源功率评估坐标系、微电网电储功率评估坐标系、微电网负荷功率评估坐标系;然后,将峰谷值功率导入各评估坐标系中,模拟各功率变化曲线;最后,通过numpy模块获得微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值时段与功率峰值时段,整合成标准输出格式,分别添加到电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息中。另外,采集预设时区内的电源、电储、负载的功率值,对数据进行分类处理,利用计算机软件快速准确求出极值,并添加到状态信息中,对后续根据状态信息构建仿真平台、结合仿真平台检验控制算法有着积极作用,基于此提升数据的准确度和可靠性,优化能源调度。
53.步骤s200,根据电压等级,对电网状态信息分类以获取中低压直流信息。
54.在步骤s200中,可以电压等级分为三级,分别为高压、中压、低压。其中,本公开的实施例的高压为35kv及以上,中低压为10kv及以下。
55.在步骤s200中,根据电压等级对电网状态信息中的电源状态记录信息、电储状态信息、负载状态记录信息中的信息进行分类,将其中的中低压信息根据解耦合原则进行数
据抽取,再对中低压信息中的交流信息和直流信息进行分类,获取中低压直流信息。由此从电网状态信息中分离出中低压直流信息,提供了构建直流微电网仿真平台所需的数据基础,从而提升中低压电网仿真的准确性。
56.步骤s300,根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台。
57.在步骤s300中,根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台,包括:获得微电网的所有设备的仿真模块,基于所有设备的仿真模块获得直流微网模块库;针对不同应用场景,利用直流微网模块库、实际控制器和中低压直流信息构建得到直流微电网实时仿真平台。
58.具体地,直流微电网实时仿真平台可以简称为电网仿真平台,电网仿真平台是指按照所获取的中低压直流信息对直流柔性微电网进行精细化建模,用于对电网的不同的应用场景的分析例如稳定性分析、故障特性分析、暂态动态分析等。首先,建立模块库,梳理微电网中的设备,将微电网中的设备与simulink提供的模块库进行匹配,为设备匹配可视化仿真模块,对于无匹配模型的设备,进行自定义建模,例如,光伏组件、风机、储能设备、变换器等,利用所有设备的对应仿真模块组成直流微网模块库。其次,针对不同的应用场景通过matlab软件根据中低压直流信息进行微电网仿真,将仿真模型(即电网仿真平台)传送到上层控制系统,上层控制系统搭载rt-lab仿真平台软件包,并连接实际控制器(例如dsp控制器)。最后,通过rt-lab实时仿真器(即搭载rt-lab仿真平台软件包的设备)连接dsp控制器对仿真模型进行实时解算,对直流微电网的能源调度进行验证和调试,该dsp控制器为控制中心控制电网调度的控制器,包含电网调度方案及对应的算法指令。通过给直流微电网系统搭建半实物实时仿真平台,以短时间、低成本实现实时仿真和控制调试,提供优化调度方案的j9九游会真人的技术支持,进而提升直流微电网调度性能。
59.步骤s400,基于直流微电网实时仿真平台,对电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数。
60.在步骤s400中,电源稳定控制参数是指通过稳定模型(后续描述)对电源供电和电源故障等匹配校验后所得的电源控制参数,其中电源控制参数包括电源电压参数和电源电流参数,电源电压参数包括第一电源电压和第二电源电压,电源电流参数包括第一电源电流和第二电源电流。第一电源电压和第一电源电流是指在正常运行状态下保证电网稳定性的所得的电源控制参数;第二电源电压和第二电源电流是指在预设故障状态下为降低电网波动的所得的电源控制参数,例如,当时线路、母线、发电机、变压器处于断开状态。
61.在步骤s400中,电储稳定控制参数是指通过稳定模型对储能功率和最大充放电电流等匹配校验后调整的电储控制参数,其中电储控制参数包括电储电流参数和电储功率参数,电储电流参数包括第一电储电流和第二电储电流,电储功率参数包括第一电储功率和第二电储功率,第一电储电流和第一电储功率是指在储能设备正常状态下所得的电储控制参数,第二电储电流和第二电储功率是指在储能设备故障状态下的所得的电储控制参数,例如,当储能设备中电能耗尽、储能设备离网等。
62.在步骤s400中,负荷稳定控制参数是指通过稳定模型对负载电压和负载电流等等匹配校验后调整的负荷控制参数,其中负荷控制参数包括负荷电压参数和负荷电流参数,负荷电压参数包括第一负荷电压和第二负荷电压,负荷电流参数包括第一负荷电流和第二
负荷电流。第一负荷电压和第一负荷电流是指在正常运行状态下保证电网稳定性的所得的负载控制参数;第二负荷电压和第二负荷电流是指在故障状态下为降低损失所得的负载控制参数,例如,电解铝行业中,光伏直流电直接接入电解铝生产时的突发故障等。
63.在步骤s400中,基于直流微电网实时仿真平台,对微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息进行稳定匹配控制,从而获得电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数。其中,稳定匹配控制指的是通过稳定模型对直流微电网实时仿真平台和电网状态信息根据稳定规则进行一一映射。
64.具体地,上层控制系统将电网状态信息输入直流微电网实时仿真平台中,并通过稳定匹配控制以对电源、电储、负荷进行多情况分析进而计算得到用于能源调度的稳定控制参数。稳定匹配控制是通过稳定模型对直流微电网实时仿真平台和电网状态信息根据稳定规则进行一一映射。其中,稳定模型是指为分析实际电力系统的特性,预防潜在的安全稳定问题,进而提升电力系统的可控性而通过svm算法建立的智能模型。该潜在安全问题涉及元件状态、负荷水平、开机数量、母线电压等。将潜在安全问题转化为预想故障对直流微电网进行校验,即在电力系统中预设潜在安全问题发生,svm算法(support vector mac)以电网风险最小化为特征构建最优分割超平面,计算稳定参数,使得稳定模型得到全局最优。另外通过对微电网实施硬件在环仿真对微电网实现快速模拟,通过稳定模型对能源调度进行匹配和调试提高安全性和稳定性,进而提升直流微电网调度性能。
65.步骤s500,基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果。
66.在步骤s500中,基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果,包括:将稳定模型与实际控制器中的调度方案进行匹配,优化稳定控制参数以获得调度优化结果。
67.具体地,上层控制系统对实际控制器中的调度方案进行调度方案校验,其中校验方法是指将稳定模型与调度方案进行匹配后,根据稳定原则对dsp控制器的调度指令进行校验和调整,优化稳定控制参数,生成调度优化结果。在该校验过程中,仿真模型与稳定模型进行一一匹配,对调度方案所带来的电网变化进行稳定匹配控制。在保证安全稳定的前提下,稳定模型对能源调度的各种控制参数进行调整,提升了能源调度的可靠性和安全性,降低微电网的波动,从而提升直流微电网的调度性能。
68.步骤s600,基于调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。
69.在步骤s600中,上层控制系统将调度优化结果转化成调度指令,重新写入dsp控制器中,进而通过dsp控制器对各设备进行控制,以实现低压直流柔性微电网的优化调度。由此,提高了直流微电网控制系统可靠性,完成电能质量调节以及经济运行控制,从而提高了直流微电网整体运行性能。
70.在本公开的实施例中,以调度运行为例,优化调度运行的具体过程如下。
71.图3示出本公开实施例提供的一种低压直流柔性微电网的调度优化方法中的修正调度运行的流程示意图。如图3所示,修正调度运行的步骤包括:基于电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数对微电网进行实时运行状态监测,获取状态监测结果,其中,状态监测结果包含电源状态监测结果、电储状态监测结果、负荷状态监测结果(步骤s510);判断微电网的状态监测结果是否大于预设状态(步骤s520);若微电网的状态监测结
果大于预设状态,则执行并网运行策略(步骤s530)。
72.具体地,稳定控制参数是为防止直流微电网由于电能波动而影响电网运行而规范电源、电储、负荷的稳定运行参数,包含暂态稳定控制参数、动态稳定控制参数、电压稳定控制参数、频率稳定控制参数等。控制系统将各种控制参数集合传输给各监测装置,使用hadoop对电网实际运行情况进行比较,进行数据处理,对微电网进行实时运行状态监测。预设状态是指直流微电网可以与大电网并网所达到的运行状态,包括有功功率、无功功率、电能质量、电能计量等达到与大电网同步标准。使用控制系统判断电网的实施运行状态是否满足并网的预设条件,如果满足,则为微电网的状态监测结果大于预设状态,该状态下对微电网执行并网运行策略。
73.首先,设定预设状态,与大电网进行通信,调整微电网并网所需的条件,例如,微电网的发电频率要与大电网频率相同、微电网出口电压与大电网电压相同,其误差应在预设比例例如5%以内、微电网发电电压相位与大电网电压相位一致等。然后,比较预设状态,当电网的运行状态满足并网条件时为微电网的状态监测结果大于预设状态,是指在保证微电网正常运行的前提下可以提供符合大电网电能质量的供电。最后,通过比较联络开关两端微电能数据和大电网电能数据偏差,调节微电网电能数据,直至微电网满足并网条件,闭合联络开关实现微电网并网。通过稳定控制参数对电网运行状态进行实时监测,精准判断电网运行情况,进而对能源调度提供决策支持,能够提升直流微电网调度性能。
74.修正调度运行的步骤还包括:判断微电网的状态监测结果是否小于等于预设状态(步骤s540);若微电网状态监测结果小于等于预设状态,则进行运行模式切换,执行孤岛运行策略(步骤s550)。具体地,根据稳定控制参数,利用大数据处理技术对电网实时运行数据进行检测,当电网的运行状态不满足并网条件时为微电网的状态监测结果是否小于等于预设状态。其中,小于预设状态是指微电网所提供的电能不能承载其负载,需要电储装置对微电网进行供电;等于预设状态是指微电网所提供的电能仅满足微电网运行,无多余电量产生。在此种电网运行状态下,对电网执行孤岛运行策略。通过稳定控制参数对电网运行状态进行实时监测,精准判断电网运行情况,进而对能源调度提供决策支持,提升直流微电网调度性能。
75.在本公开的另一些实施例中,修正调度运行的步骤包括:设定微电网调度运行评价周期(步骤s710);通过调度运行评价周期进行微电网的周期数据采集,获得采集结果(步骤s720);获得预期调度运行效果评价结果(步骤s730);通过预期调度运行效果评价结果对采集结果进行调度运行比对,获得调度运行比对结果(步骤s740);根据调度运行比对结果生成调度运行反馈数据,通过调度运行数据进行为电网调度运行的修正(步骤s750)。
76.具体地,微电网调度运行评价是指评估在一段时间内通过仿真平台对电网生成控制参数进而决策调度的方法所产生的调度效果,进而对后续电网调度决策提供可靠性支持。该周期时间(即微电网调度运行评价周期)一般设定为1个月,将其电网调度运行数据作为评估数据,每月做一次评估。首先,使用ml模型建立评估模型,挑选历史调度方案中的运行良好调度方案作为训练集,至少积累一定时间段例如4个月的调度方案量,持续训练ml模型,提升评估模型的评估能力。其次,采集周期时间内的能源调度数据,该部分数据未用于训练模型,将该部分数据导入评估模型进行调度运行效果评估。ml模型使用多向逻辑回归算法输出预期调度运行效果评价结果。然后,将该预期调度运行效果评价结果与周期时间
内的能源调度进行对比,评估模块提供评估指标,可以用来评估每次能源调度的性能,为调度运行比对结果。最后,控制系统根据每次调度运行比对结果和调度数据生成反馈数据,该数据为历史调度方案可优化的数据,根据反馈数据对能源调度方案进行调整,将调整后的方案用于训练稳定模型,进而提升后续稳定控制参数的准确度和可靠性,从而提升直流微电网调度性能。
77.在本公开实施例的低压直流柔性微电网的调度优化方法中,获取低压柔性微电网的电网状态信息,电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;根据电压等级,对电网状态信息分类以获取中低压直流信息;根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台;基于直流微电网实时仿真平台,对电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;基于调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。在这种情况下,利用低压柔性微电网的电网状态信息和中低压直流信息,由于采用了稳定匹配控制,基于直流微电网实时仿真平台根据电网状态信息,以获得稳定匹配控制及调度优化结果,能够有效地解决现有技术中直流微电网调度性能差的技术问题,达到了提升直流微电网调度性能的技术效果。
78.本公开的调度优化方法获取低压柔性微电网的微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息,为获取调度优化控制参数提供实时信息支持。根据电压等级,获取中低压直流信息;根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台,通过硬件在环仿真对微电网进行模拟,为后续获取调度优化控制参数提供模拟j9九游会真人的技术支持。基于直流微电网实时仿真平台,对微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息进行稳定匹配控制,获得电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数,以仿真平台和实际电网数据利用算法获得各稳定控制参数,基于此优化能源调度。基于电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,获取调度优化结果,为后续提升调度性能提供j9九游会真人的技术支持。根据调度优化结果对低压柔性微电网进行优化调度,利用通过仿真平台结合实际电网信息生成控制参数,从而优化能源调度,进而提升直流微电网调度性能。
79.下述为本公开系统实施例,可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开系统实施例中未披露的细节,请参照本公开方法实施例。
80.请参见图4,图4示出本公开实施例提供的低压直流柔性微电网的调度优化系统的框图。该低压直流柔性微电网的调度优化系统可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为系统的全部或一部分。该低压直流柔性微电网的调度优化系统包括微网信息模块11、直流信息模块12、仿真平台模块13、控制参数模块14、调度优化模块15和微网调度模块16,其中:
81.微网信息模块11,用于获取低压柔性微电网的电网状态信息,电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;
82.直流信息模块12,用于根据电压等级,对电网状态信息分类以获取中低压直流信息;
83.仿真平台模块13,用于根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿
真平台;
84.控制参数模块14,用于基于直流微电网实时仿真平台,对电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;
85.调度优化模块15,用于基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;
86.微网调度模块16,用于基于调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。
87.可选地,电源状态记录信息是指在微电网中提供电能的设备的信息集合,电储状态信息是指微电网中负责对电能进行存储的设备实时运行信息集合,负荷状态记录信息是指微电网中各负荷的实时运行情况的信息集合。
88.可选地,微网信息模块11包括预设时区模块、获取功率模块和极值计算模块。其中预设时区模块用于获取低压柔性微电网的预设时区;获取功率模块用于基于预设时区,对低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率进行实时记录,获取微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值;极值计算模块用于基于微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率值进行极值计算,将计算结果添加至微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息中。
89.可选地,微网信息模块11还包括获取信息模块、电网电源功率模块、电网电储功率模块、电网负荷功率模块、获取功率信息模块、记录状态信息模块。其中,获取信息模块用于基于预设时区,对低压柔性微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率进行记录,获取微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值与功率峰值;电网电源功率模块用于以预设时区与微电网电源功率分别作为坐标轴,获得微电网电源功率评估坐标系;电网电储功率模块用于以预设时区与微电网电储功率分别作为坐标轴,获得微电网电储功率评估坐标系;电网负荷功率模块用于以预设时区与微电网负荷功率分别作为坐标轴,获得微电网负荷功率评估坐标系;获取功率信息模块用于基于微电网电源功率评估坐标系、微电网电源功率评估坐标系、微电网负荷功率评估坐标系,获得微电网电源功率、微电网电储功率与微电网负荷功率的功率谷值时段与功率峰值时段;记录状态信息模块用于将功率谷值时段、功率峰值时段、功率谷值与功率峰值对应添加至微电网电源状态记录信息、微电网电储状态信息和微电网负荷状态记录信息中。
90.可选地,仿真平台模块13,具体用于:获得微电网的所有设备的仿真模块,基于所有设备的仿真模块获得直流微网模块库;针对不同应用场景,利用直流微网模块库、实际控制器和中低压直流信息构建得到直流微电网实时仿真平台。
91.可选地,在控制参数模块14中,稳定匹配控制指的是通过稳定模型对直流微电网实时仿真平台和电网状态信息根据稳定规则进行一一映射。
92.可选地,调度优化模块15,具体用于:将稳定模型与实际控制器中的调度方案进行匹配,优化稳定控制参数以获得调度优化结果。
93.可选地,低压直流柔性微电网的调度优化系统还包括状态监测模块、判断监测结果模块和并网运行模块,其中状态监测模块基于电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数对微电网进行实时运行状态监测,获取状态监测结果,其中,状态检测结果包含电源状态监测结果、电储状态监测结果、负荷状态监测结果;判断监测结果模块用于判
断微电网的状态监测结果是否大于预设状态;并网运行模块用于若微电网的状态监测结果大于预设状态,则执行并网运行策略。
94.可选地,低压直流柔性微电网的调度优化系统还包括判断监测结果模块和孤岛运行模块,其中判断监测结果模块用于判断微电网的状态监测结果是否小于等于预设状态;孤岛运行模块用于若微电网状态监测结果小于等于预设状态,则进行运行模式切换,执行孤岛运行策略。
95.可选地,低压直流柔性微电网的调度优化系统还包括设定评价周期模块、数据采集模块、效果评价模块、运行比对模块和修正调度运行模块,其中设定评价周期模块用于设定微电网调度运行评价周期;数据采集模块用于通过调度运行评价周期进行微电网的周期数据采集,获得采集结果;效果评价模块用于获得预期调度运行效果评价结果;运行比对模块用于通过预期调度运行效果评价结果对采集结果进行调度运行比对,获得调度运行比对结果;修正调度运行模块用于根据调度运行比对结果生成调度运行反馈数据,通过调度运行数据进行为电网调度运行的修正。
96.要说明的是,上述实施例提供的低压直流柔性微电网的调度优化系统在执行低压直流柔性微电网的调度优化方法时,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将低压直流柔性微电网的调度优化设备的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。另外,上述实施例提供的低压直流柔性微电网的调度优化系统与低压直流柔性微电网的调度优化方法实施例属于同一构思,其体现实现过程详见方法实施例,这里不再赘述。
97.上述本公开实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
98.在本公开实施例的低压直流柔性微电网的调度优化系统,微网信息模块用于获取低压柔性微电网的电网状态信息,电网状态信息包括电源状态记录信息、电储状态信息和负荷状态记录信息;直流信息模块用于根据电压等级,对电网状态信息分类以获取中低压直流信息;仿真平台模块用于根据中低压直流信息的应用场景,构建直流微电网实时仿真平台;控制参数模块用于基于直流微电网实时仿真平台,对电网状态信息进行稳定匹配控制,以获得稳定控制参数,稳定控制参数包括电源稳定控制参数、电储稳定控制参数、负荷稳定控制参数;调度优化模块用于基于稳定控制参数对微电网的能源调度进行优化,以获得调度优化结果;微网调度模块用于基于调度优化结果对低压直流柔性微电网进行调度。在这种情况下,利用低压柔性微电网的电网状态信息和中低压直流信息,由于采用了稳定匹配控制,基于直流微电网实时仿真平台根据电网状态信息,以获得稳定匹配控制及调度优化结果,能够有效地解决现有技术中直流微电网调度性能差的技术问题,达到了提升直流微电网调度性能的技术效果。
99.根据本公开的实施例,本公开还提供了一种低压直流柔性微电网的调度优化设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
100.图5是用来实现本公开实施例的低压直流柔性微电网的调度优化方法的低压直流柔性微电网的调度优化设备的框图。低压直流柔性微电网的调度优化设备旨在表示各种形式的数字计算机,诸如,膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。低压直流柔性微电网的调度优化设备还可以表示各种形式的移动装置,诸如,个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴电子设备和其它
类似的计算装置。本公开所示的部件、部件的连接和关系、以及部件的功能仅仅作为示例,并且不意在限制本公开中描述的和/或者要求的本公开的实现。
101.如图5所示,低压直流柔性微电网的调度优化设备20包括计算单元21,其可以根据存储在只读存储器(rom)22中的计算机程序或者从存储单元28加载到随机访问存储器(ram)23中的计算机程序,来执行各种适当的动作和处理。在ram 23中,还可存储低压直流柔性微电网的调度优化设备20操作所需的各种程序和数据。计算单元21、rom 22以及ram 23通过总线24彼此相连。输入/输出(i/o)接口25也连接至总线24。
102.低压直流柔性微电网的调度优化设备20中的多个部件连接至i/o接口25,包括:输入单元26,例如键盘、鼠标等;输出单元27,例如各种类型的显示器、扬声器等;存储单元28,例如磁盘、光盘等,存储单元28与计算单元21通信连接;以及通信单元29,例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元29允许低压直流柔性微电网的调度优化设备20通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他低压直流柔性微电网的调度优化设备交换信息/数据。
103.计算单元21可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元21的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元21执行上述所描述的各个方法和处理,例如执行低压直流柔性微电网的调度优化方法。例如,在一些实施例中,低压直流柔性微电网的调度优化方法可被实现为计算机软件程序,其被有形地包含于机器可读介质,例如存储单元28。在一些实施例中,计算机程序的部分或者全部可以经由rom 22和/或通信单元29而被载入和/或安装到低压直流柔性微电网的调度优化设备20上。当计算机程序加载到ram 23并由计算单元21执行时,可以执行上述描述的低压直流柔性微电网的调度优化方法的一个或多个步骤。备选地,在其他实施例中,计算单元21可以通过其他任何适当的方式(例如,借助于固件)而被配置为执行低压直流柔性微电网的调度优化方法。
104.本公开中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑电子设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括:实施在一个或者多个计算机程序中,该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器,可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令,并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
105.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器,使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行,作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
106.在本公开中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或低压直流柔性微电网的调度优化设备使用或与指令执行系统、装置或低压直
流柔性微电网的调度优化设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或电子设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储电子设备、磁储存电子设备、或上述内容的任何合适组合。
107.为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施此处描述的系统和技术,该计算机具有:用于向用户显示信息的显示装置(例如,crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器);以及键盘和指向装置(例如,鼠标或者轨迹球),用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈);并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
108.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如,作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如,应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如,具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机,用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如,通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括:局域网(lan)、广域网(wan)、互联网和区块链网络。
109.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器,又称为云计算服务器或云主机,是云计算服务体系中的一项主机产品,以解决了传统物理主机与vps服务("virtual private server",或简称"vps")中,存在的管理难度大,业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器,或者是结合了区块链的服务器。
110.应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果,本公开在此不进行限制。
111.上述具体实施方式,并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本公开保护范围之内。