CN108258701A - 调节功率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调节功率的方法和装置。其中，该方法包括：获取混合能源电站的运行数据；根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值；获取混合能源电站的当前功率值；在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。本发明解决了现有技术基于单一时间尺度调节功率导致功率的调节精度低的技术问题。

Description

调节功率的方法和装置

技术领域

本发明涉及电网调度及管理领域，具体而言，涉及一种调节功率的方法和装置。

背景技术

混合能源电站是一种由分布式发电、储能和负荷共同组成的供电系统，其中，混合能源电站内部的电源主要由具有互补特性的可再生能源组成，混合能源电站相对于外部电网而言，其具有单一的受控单元，因此，混合能源电站既可作为负荷，也可作为电源。

将混合能源电站进行并网接入会增加大电网的调度与运行管理的复杂性，并且风力发电、太阳能发电等可再生能源电源的输出具有较大的随机性，由此，给合理安排大电网的运行方式以及确定最优网络的运行结构带来了困难。此外，混合能源电站的接入也给大电网的施工与检修维护带来了影响。由于难以对众多的混合能源电站进行控制，停电检修计划安排的难度增加，由此加大了大电网施工安全的风险。

另外，在现有技术中，存在通过微网按地区电网调度指令进行交换功率的方法，该方法通过微网高级应用软件预测微网中的光伏发电、风力发电24小时发电量、24小时用电量，并计算能量型储能单元允许充放电容量以及可控发电单元功率，从而确定微网与大电网交换功率调节范围。具体的，微网能量管理系统根据地区电网调度系统下发的交换功率指令，协调微网内的储能单元、可控发电单元的输出，以实现微网与大电网的交换功率达到控制目标。然而，上述方法仅限于单一时间尺度，即仅限于实时调节，并且调度指令是按照时段下发，无法满足配电自动化对微电网的实际调度需求。此外，上述方法在进行实时调节时仅根据当前的系统运行数据，并没有进行超短期发电预测和超短期负荷预测，在实际的应用过程中，可能会出现调节振荡、频繁调节等问题。最后，上述方法仅针对微网，虽然混合能源电站的控制与微网具有一定的相似度，但不能将基于微网的交换功率控制方法完全应用于基于混合能源电站的功率控制方法中。

针对上述现有技术基于单一时间尺度调节功率导致功率的调节精度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种调节功率的方法和装置，以至少解决现有技术基于单一时间尺度调节功率导致功率的调节精度低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种调节功率的方法，包括：获取混合能源电站的运行数据；根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值；获取混合能源电站的当前功率值；在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种调节功率的装置，包括：第一获取模块，用于获取混合能源电站的运行数据；第一确定模块，用于根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值；第二获取模块，用于获取混合能源电站的当前功率值；第三获取模块，用于在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；调节模块，用于根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行调节功率的方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行调节功率的方法。

在本发明实施例中，采用基于多时间尺度调节功率的方式，通过获取混合能源电站的运行数据，并根据运行数据确定混合能源电站的功率调节值，然后获取混合能源电站的当前功率值，并在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量，最后根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率，达到了缩短实时控制功率的时间的目的，从而实现了提高功率的调节精度的技术效果，进而解决了现有技术基于单一时间尺度调节功率导致功率的调节精度低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种调节功率的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的混合能源电站的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的调节功率的方法流程图；以及

图4是根据本发明实施例的一种调节功率的装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种调节功率的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的调节功率的方法流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取混合能源电站的运行数据。

需要说明的是，如图2所示的混合能源电站的结构示意图，混合能源电站至少包括：可调节电源、不可调节电源以及储能电源；混合能源电站的运行数据至少包括：在调度周期内的可再生能源预测曲线、在调度周期内的负荷预测曲线以及调度周期内的储能电源的最大充放电功率。其中，可调节电源为输出功率可调节的电源，例如，燃气轮机、可线性调节输出功率的光伏发电等；不可调节电源为输出功率不可调节的电源，例如，风力发电。其中，混合能源电站为负荷供电，混合能源电站的并网点流动的功率即为混合能源电站的并网功率。

此外，还需要说明的是，上述可再生能源预测曲线为调度周期内的可再生能源发电的短期出力预测值曲线，负荷预测曲线为调度周期内的负荷短期预测曲线。

步骤S104，根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值。

具体的，根据运行数据可得到混合能源电站在预设时间段内的并网功率的可调度范围，并确定日前混合能源电站并网功率的控制曲线，然后根据制定好的控制曲线即可确定在预设时间段内混合能源电站的功率调度值。

步骤S106，获取混合能源电站的当前功率值。

需要说明的是，混合能源电站的当前功率值即为混合能源电站当前实时的并网功率。

步骤S108，在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量。

需要说明的是，在得到混合能源电站的当前功率值之后，将混合能源电站的当前功率值与功率调度值进行比对，并根据比对结果确定混合能源电站的当前功率值与功率调度值是否匹配。如果两者不匹配，则获取两者的功率差值，进而根据功率差值即可确定功率调节量。

步骤S110，根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。

需要说明的是，根据混合能源电站的功率调节量将功率分配到各个可调节电源和储能电源中，从而形成混合能源电站并网功率的实时调节策略。

基于上述步骤S102至步骤S110所限定的步骤，可以获知，通过获取混合能源电站的运行数据，并根据运行数据确定混合能源电站的功率调节值，然后获取混合能源电站的当前功率值，并在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量，最后根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。

容易注意到的是，根据运行数据所得到的功率调度值为对混合电源的并网功率进行调度的数值，相当于对混合电网的调度计划，是24小时的短期预测；而在根据混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配时，根据功率调节量调节并网功率，相当于是修正控制策略中超短期预测，即本申请是基于24小时的短期预测和修正控制策略中的超短期预测的多时间尺度来对混合能源电站的并网功率进行控制，而不是基于单一时间尺度，从而缩短了实时控制的时间，达到了提高功率的调节精度的目的。

由此可见，本申请所提供的调节功率的方法可以达到缩短实时控制功率的时间的目的，从而实现了提高功率的调节精度的技术效果，进而解决了现有技术基于单一时间尺度调节功率导致功率的调节精度低的技术问题。

在一种可选的实施例中，在获取到混合能源电站的运行数据之后，即可根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值，具体方法如下：

步骤S1040，根据运行数据确定混合能源电站在预设时间段内的功率可调范围；

步骤S1042，根据功率可调范围以及在预设时间段内的调度任务确定功率控制曲线；

步骤S1044，根据功率控制曲线确定在预设时间段内的功率调度值。

需要说明的是，将一天分为多个时段，通过混合能源电站的运行数据来确定混合能源电站在未来调度周期内全调24小时的并网功率可调度范围，此时，可再生能源预测曲线为未来调度周期内全天24小时的可再生能源发电的短期出力预测曲线，在该可再生预测曲线中，以PCi表示第i时段可调节电源输出功率，PUCi表示第i时段不可调节电源输出功率；负荷预测曲线为未来调度周期内全天24小时负荷短期预测曲线，其中，以PLDi表示第i时段负荷消耗功率；储能电源的最大充放电功率为储能对应时刻最大可能的充放电功率，其中，以PBicmaxi表示第i时段储能最大放电功率，PBcmaxi表示第i时段储能最大可能充电功率，当PBcmaxi为正数时，表示储能放电，当PBcmaxi为负数时，表示储能充电。

具体的，在得到上述运行数据之后，可确定混合能源电站在第i时段内(即在预设时间段内)的并网功率的功率可调范围为(PUCi+PBcmaxi-PLDi，PCi+PUCi+PBicmaxi-PLDi)。在得到功率可调范围之后，结合未来调度周期(例如，第二天)内全天24小时配电网的调度计划制定日前混合能源电站并网的功率控制曲线，其中，第i时段内的交换功率为PEXi，范围为(PUCi+PBcmaxi-PLDi，PCi+PUCi+PBicmaxi-PLDi)。在图1中的大电网将制定好的日前混合能源电站并网的功率控制曲线下发至混合能源电站能量管理系统之后，由混合能源电站能量管理系统在不同的时段按照该功率控制曲线执行能量管理策略，从而保证混合能源电站的并网功率满足大电网的调度要求。

在一种可选的实施例中，在得到预设时间段内的功率调度值之后，对混合能源电站的当前功率值与功率调度值进行匹配，其中，在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量，具体步骤如下：

步骤S1080，获取混合能源电站的当前功率值与功率调度值的功率差值；

步骤S1082，根据功率差值确定功率调节量。

具体的，在得到预设时间段内的功率调度值之后，混合能源电站能量管理系统可通过监测混合能源电站并网点的数据得到混合能源电站当前实时的并网功率，即得到混合能源电站的当前功率值。在得到混合能源电站的当前功率值之后，将混合能源电站的当前功率值与大电网下发的并网功率的功率调度值进行对比，并根据对比结果确定混合能源电站当前的并网功率是否满足大电网的调度要求。如果当前功率值满足大电网的调度要求，则说明在该调度周期内不需要通过能量管理策略调节混合能源电站内各电源和储能的输出功率，只需在本调度周期结束之后，进入下一调度周期即可。如果当前功率不满足大电网的调度要求，则计算当前功率值与功率调度值的差值，从而得到功率调节量。

在一种可选的实施例中，如果混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配，则在得到功率调节量之后，即可根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率，具体步骤如下：

步骤S1102，根据可再生能源预测曲线、负荷预测曲线、储能电源的最大充放电功率以及功率调节量确定功率分配规则；

步骤S1104，根据功率分配规则调节混合能源电站的并网功率。

具体的，根据可再生能源预测曲线对应的可再生能源超短期发电预测、负荷预测曲线对应的混合能源电站就地负荷超短期预测以及储能电源的最大充放电功率可将功率调节量合理的分配给各个可调节电源和储能电源，从而形成混合能源电站并网功率实时修正控制策略，混合能源电站能量管理系统将并网功率实时修正控制策略下发至各相关单元，并由相关控制装置实现功率的调节，以达到调度要求。

在一种可选的实施例中，图3示出了一种可选的调节功率的方法流程图，如图3所示，在混合能源电站正常运行时，根据可再生能源日发电预测曲线、混合能源电站就地负荷日曲线以及大电网日调度计划制定第二天全天24小时的日前混合能源电站并网功率控制曲线。大电网将该功率控制曲线下发至混合能源电站能量管理系统，混合能源电站能量管理系统接收大电网下发的日前并网功率控制曲线。在设定的调节周期内，混合能源电站能量管理系统通过监测并网点的数据，以获取当前实时的并网功率，然后根据前一天指定的日前混合能源电站并网功率控制曲线，判断当前的并网功率是否满足调度要求。如果满足调度要求，则等待该调节周期(即调度周期)结束，并等待下一个调度开始；如果当前的并网功率不满足调度要求，则计算当前实时的并网功率与功率调度值的差值，从而得到并网功率的功率调节量。然后根据可再生能源超短期发电预测、混合能源电站就地负荷超短期预测和储能的状态，指定混合能源电站并网功率实时修正控制策略，混合能源电站能量管理系统根据并网功率实时修正控制策略将控制指令下发至各单元进行执行。然后等待该调节周期(即调度周期)结束，以进入下一个新的调度周期。

需要说明的是，由上述内容可知，本申请所提供的调节功率的方法可在多时间尺度内对混合能源电站的并网功率进行控制，并且改进了调度指令的下发方式，更符合大电网的实际调度习惯。而且，在实时调节功率的过程中，引入了超短期发电预测和超短期负荷预测，进而可以有效避免调节振荡和频繁调节等问题，从而达到了缩短实时控制时间，提高控制精度的技术效果。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种调节功率的装置实施例，其中，图4是根据本发明实施例的调节功率的装置结构示意图，如图4所示，该装置包括：第一获取模块401、第一确定模块403、第二获取模块405、第三获取模块407以及调节模块409。

其中，第一获取模块401，用于获取混合能源电站的运行数据；第一确定模块403，用于根据运行数据确定混合能源电站的功率调度值；第二获取模块405，用于获取混合能源电站的当前功率值；第三获取模块407，用于在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；调节模块409，用于根据功率调节量调节混合能源电站的并网功率。

需要说明的是，上述第一获取模块401、第一确定模块403、第二获取模块405、第三获取模块407以及调节模块409对应于实施例1中的步骤S102至步骤S110，五个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

在一种可选的实施例中，混合能源电站至少包括：可调节电源、不可调节电源以及储能电源；混合能源电站的运行数据至少包括：在调度周期内的可再生能源预测曲线、在调度周期内的负荷预测曲线以及调度周期内的储能电源的最大充放电功率。

在一种可选的实施例中，第一确定模块包括：第二确定模块、第三确定模块以及第四确定模块。其中，第二确定模块，用于根据运行数据确定混合能源电站在预设时间段内的功率可调范围；第三确定模块，用于根据功率可调范围以及在预设时间段内的调度任务确定功率控制曲线；第四确定模块，用于根据功率控制曲线确定在预设时间段内的功率调度值。

需要说明的是，上述第二确定模块、第三确定模块以及第四确定模块对应于实施例1中的步骤S1040至步骤S1044，三个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

在一种可选的实施例中，在混合能源电站的当前功率值与功率调度值不匹配的情况下，第三获取模块包括：第四获取模块以及第五确定模块。其中，第四获取模块，用于获取混合能源电站的当前功率值与功率调度值的功率差值；第五确定模块，用于根据功率差值确定功率调节量。

需要说明的是，上述第四获取模块以及第五确定模块对应于实施例1中的步骤S1080至步骤S1082，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

在一种可选的实施例中，调节模块包括：第六确定模块以及处理模块。其中，第六确定模块，用于根据可再生能源预测曲线、负荷预测曲线、储能电源的最大充放电功率以及功率调节量确定功率分配规则；处理模块，用于根据功率分配规则调节混合能源电站的并网功率。

需要说明的是，上述第六确定模块以及处理模块对应于实施例1中的步骤S1102至步骤S1104，两个模块与对应的步骤所实现的示例和应用场景相同，但不限于上述实施例1所公开的内容。

实施例3

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例1中的调节功率的方法。

实施例4

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行实施例1中的调节功率的方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种调节功率的方法，其特征在于，包括：

获取混合能源电站的运行数据；

根据所述运行数据确定所述混合能源电站的功率调度值；

获取所述混合能源电站的当前功率值；

在所述混合能源电站的当前功率值与所述功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；

根据所述功率调节量调节所述混合能源电站的并网功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合能源电站至少包括：可调节电源、不可调节电源以及储能电源；所述混合能源电站的运行数据至少包括：在调度周期内的可再生能源预测曲线、在所述调度周期内的负荷预测曲线以及在所述调度周期内的储能电源的最大充放电功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述运行数据确定所述混合能源电站的功率调度值包括：

根据所述运行数据确定所述混合能源电站在预设时间段内的功率可调范围；

根据所述功率可调范围以及在所述预设时间段内的调度任务确定功率控制曲线；

根据所述功率控制曲线确定在所述预设时间段内的功率调度值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述混合能源电站的当前功率值与所述功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量包括：

获取所述混合能源电站的当前功率值与所述功率调度值的功率差值；

根据所述功率差值确定所述功率调节量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述功率调节量调节所述混合能源电站的并网功率包括：

根据所述可再生能源预测曲线、所述负荷预测曲线、所述储能电源的最大充放电功率以及所述功率调节量确定功率分配规则；

根据所述功率分配规则调节所述混合能源电站的并网功率。

6.一种调节功率的装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取混合能源电站的运行数据；

第一确定模块，用于根据所述运行数据确定所述混合能源电站的功率调度值；

第二获取模块，用于获取所述混合能源电站的当前功率值；

第三获取模块，用于在所述混合能源电站的当前功率值与所述功率调度值不匹配的情况下，获取功率调节量；

调节模块，用于根据所述功率调节量调节所述混合能源电站的并网功率。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述混合能源电站至少包括：可调节电源、不可调节电源以及储能电源；所述混合能源电站的运行数据至少包括：在调度周期内的可再生能源预测曲线、在所述调度周期内的负荷预测曲线以及在所述调度周期内的储能电源的最大充放电功率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：

第二确定模块，用于根据所述运行数据确定所述混合能源电站在预设时间段内的功率可调范围；

第三确定模块，用于根据所述功率可调范围以及在所述预设时间段内的调度任务确定功率控制曲线；

第四确定模块，用于根据所述功率控制曲线确定在所述预设时间段内的功率调度值。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行权利要求1至5中任意一项所述的调节功率的方法。

10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至5中任意一项所述的调节功率的方法。