CN108664500A - 一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统 - Google Patents

一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统，以地理信息系统GIS为基础，在地理信息系统GIS中添加分布式光伏数据层，在该数据层中整合分布式光伏的参数信息；在地理信息系统GIS中添加变电站数据层；在地理信息系统GIS中添加网格化数值天气预报数据层；将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加，叠加通过数据库表实现；以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。通过本发明的技术方案，可实现对省级电网分布式光伏的有效管理，解决分布式光伏数量大、地理位置分散导致电力调度部门管理困难的问题。

Description

一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统新能源领域，具体涉及一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统。
背景技术
分布式光伏快速、规模化发展对于促进可再生能源利用、保持光伏产业的健康发展起到了积极作用，但分布式光伏数量庞大、分散接入、输出功率随机波动等特征将对电网的运行、管理带来新的挑战。分布式光伏接入点电压一般为10kV或220V/380V，根据分布式光伏发展规划，在未来的几年，我国中东部地区省级电网可能出现数千个分布式光伏接入点，如何科学管理数量如此庞大的分布式电源是目前亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种面向分布式光伏的网格化管理方法及系统，基于地理信息系统(GIS)、电网拓扑结构以及网格化数值天气预报，以汇集点为管理对象的分布式光伏网格化管理技术是实现分布式光伏有效管理的重要手段。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
本发明提供一种面向分布式光伏的网格化管理方法，其改进之处在于，所述方法包括下述步骤：
(1)以地理信息系统GIS为基础，在地理信息系统GIS中添加分布式光伏数据层，在该数据层中整合分布式光伏的参数信息；
(2)在地理信息系统GIS中添加变电站数据层；
(3)在地理信息系统GIS中添加网格化数值天气预报数据层；
(4)将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加；
(5)以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。
进一步地，所述步骤(1)中，在分布式光伏数据层对应的数据库中将分布式光伏的参数信息用单独的数据库表进行存储，所述分布式光伏的参数信息包括分布式光伏电站名称、所在位置的经纬度、装机容量、接入变电站的名称和电压等级。
进一步地，所述步骤(2)中，在变电站数据层对应的数据库中将变电站的参数信息用单独的数据库表进行存储；所述变电站的参数信息包括变电站名称、所在位置的经纬度、电压等级、上级变电站的名称和电压等级。
进一步地，所述步骤(3)中，在网格化数值天气预报数据层对应的数据库中将空间分辨率3km×3km的数值天气预报网格化数据用单独的数据库表进行存储。
进一步地，天气预报网格化数据包括网格经纬度、日期时间、太阳辐照度、温度、降水、10m高度风速、10m高度的风向。
进一步地，所述对分布式光伏的处理包括以网格为基本单位，结合GIS中的地区信息统计地区分布式光伏电站的实际功率总和、预测功率总和，进而得出变电站的实际功率和预测功率。
进一步地，所述地理信息系统GIS提取数据库中的数据库表，根据分布式光伏电站和变电站对应的数据库表中的经纬度、以及数值天气预报网格的经纬度，进行叠加将分布式光伏电站分配到数值天气预报的网格中。
本发明还提供一种面向分布式光伏的网格化管理系统，其改进之处在于，包括地理信息系统GIS、数据层添加模块、叠加模块、分配模块以及管理模块；其中：
数据层添加模块：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层分别添加至地理信息系统GIS中；
叠加模块：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加；
分配模块：用于将分布式光伏电站和变电站自动分配到具体的数值天气预报网格中；
管理模块：用于以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。
进一步地，所述数据层添加模块，进一步包括：
分布式光伏数据层添加子模块：将分布式光伏数据层存储为单独的数据库表添加至地理信息系统GIS中；
变电站数据层添加子模块：将变电站数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中；
数值天气预报网格数据层添加子模块：将数值天气预报网格数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中。
与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有的优异效果是：
本发明提供的面向分布式光伏的网格化管理方法及系统，基于地理信息系统(GIS)、电网拓扑结构以及网格化数值天气预报，以汇集点为管理对象的分布式光伏网格化管理技术是实现分布式光伏有效管理的重要手段。
通过本发明提出的网格化方法，可实现对省级(直辖市)电网分布式光伏的有效管理，解决分布式光伏数量大、地理位置分散导致电力调度部门管理困难的问题。
附图说明
图1是本发明提供的一种面向分布式光伏的网格化管理方法的流程图；
图2是本发明提供的一种面向分布式光伏的网格化管理系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的组件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
实施例一、
本发明提供的一种面向分布式光伏的网格化管理方法，主要针对省级(直辖市)电网的分布式光伏，整体技术路线如图1所示，主要分为以下几个步骤：
(1)以地理信息系统(GIS)为基础，在地理信息系统中添加分布式光伏电站数据层，在分布式光伏数据层对应的数据库中将分布式光伏的参数信息用单独的数据库表存储进去，分布式光伏的参数信息包括分布式光伏电站名称、所在位置的经纬度、装机容量、接入变电站的名称和电压等级；
(2)在地理信息系统GIS中添加变电站数据层，在变电站数据层对应的数据库中将变电站的参数信息用单独的数据库表存储进去，变电站的参数信息包括变电站名称、所在位置的经纬度、电压等级、上级变电站的名称和电压等级；
(3)在地理信息系统中添加网格化数值天气预报数据层，在网格化数值天气预报数据层对应的数据库中将空间分辨率3km×3km的数值天气预报网格化数据用单独的数据库表存储进去，天气预报网格化数据包括网格经纬度、日期时间、太阳辐照度、温度、降水、10m高度风速、10m高度的风向。
(4)将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加，地理信息系统GIS提取数据库中三者对应的数据库表，并获取并处理相关的数据。具体的：通过步骤(1)—(3)，地理信息系统中具备三个数据层：分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层，当叠加地理信息系统GIS中分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层时，将分布式光伏电站和变电站对应的数据库表中自动分配到具体的数值天气预报网格中，根据分布式光伏电站的经纬度、数值天气预报网格的经纬度，分布式光伏电站分配到天气预报的网格中。
(5)以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理，通过步骤(4)的叠加，后续对分布式光伏的处理将以数值天气预报网格为基本单位，统计地区分布式光伏电站的实际功率总相加、预测功率相加，进而得出变电站的实际功率和预测功率，其中变电站的实际功率和预测功率为与其连接的所有分布式光伏的实际功率和预测功率总和。
实施例二、
基于同一发明构思，本发明还提供了一种面向分布式光伏的网格化管理系统，由于该系统解决问题的原理与一种面向分布式光伏的网格化管理方法相似，因此该系统的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图2示出了一种面向分布式光伏的网格化管理系统的结构框图，如图2所示，所述系统包括依次连接的地理信息系统GIS 201、数据层添加模块202、叠加模块203、分配模块204以及管理模块205；其中：
数据层添加模块202：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层分别添加至地理信息系统GIS中；
叠加模块203：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加；
分配模块204：用于将分布式光伏电站和变电站自动分配到具体的数值天气预报网格中；
管理模块205：用于以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。
所述数据层添加模块202，进一步包括：
分布式光伏数据层添加子模块：将分布式光伏数据层存储为单独的数据库表添加至地理信息系统GIS中；
变电站数据层添加子模块：将变电站数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中；
数值天气预报网格数据层添加子模块：将数值天气预报网格数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中。
本发明提供的面向分布式光伏的网格化管理方法及系统，针对分布式光伏的特点，基于地理信息系统(GIS)、电网拓扑结构以及网格化数值天气预报，提出以汇集点为管理对象的分布式光伏网格化管理技术，实现对分布式光伏的科学有效管理。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种面向分布式光伏的网格化管理方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
(1)以地理信息系统GIS为基础，在地理信息系统GIS中添加分布式光伏数据层，在该数据层中整合分布式光伏的参数信息；
(2)在地理信息系统GIS中添加变电站数据层；
(3)在地理信息系统GIS中添加网格化数值天气预报数据层；
(4)将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加；
(5)以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。
2.如权利要求1所述的网格化管理方法，其特征在于，所述步骤(1)中，在分布式光伏数据层对应的数据库中将分布式光伏的参数信息用单独的数据库表进行存储，所述分布式光伏的参数信息包括分布式光伏电站名称、所在位置的经纬度、装机容量、接入变电站的名称和电压等级。
3.如权利要求1所述的网格化管理方法，其特征在于，所述步骤(2)中，在变电站数据层对应的数据库中将变电站的参数信息用单独的数据库表进行存储；所述变电站的参数信息包括变电站名称、所在位置的经纬度、电压等级、上级变电站的名称和电压等级。
4.如权利要求1所述的网格化管理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，在网格化数值天气预报数据层对应的数据库中将空间分辨率3km×3km的数值天气预报网格化数据用单独的数据库表进行存储。
5.如权利要求4所述的网格化管理方法，其特征在于，天气预报网格化数据包括网格经纬度、日期时间、太阳辐照度、温度、降水、10m高度风速、10m高度的风向。
6.如权利要求1所述的网格化管理方法，其特征在于，所述对分布式光伏的处理包括以网格为基本单位，结合GIS中的地区信息统计地区分布式光伏电站的实际功率总和、预测功率总和，进而得出变电站的实际功率和预测功率。
7.如权利要求1-6中任一项所述的网格化管理方法，其特征在于，所述地理信息系统GIS提取数据库中的数据库表，根据分布式光伏电站和变电站对应的数据库表中的经纬度、以及数值天气预报网格的经纬度，进行叠加将分布式光伏电站分配到数值天气预报的网格中。
8.一种面向分布式光伏的网格化管理系统，其特征在于，包括地理信息系统GIS、数据层添加模块、叠加模块、分配模块以及管理模块；其中：
数据层添加模块：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层分别添加至地理信息系统GIS中；
叠加模块：用于将分布式光伏数据层、变电站数据层以及数值天气预报网格数据层进行叠加；
分配模块：用于将分布式光伏电站和变电站自动分配到具体的数值天气预报网格中；
管理模块：用于以数值天气预报的网格为基本单位，对分布式光伏电站进行数据处理。
9.如权利要求8所述的的网格化管理系统，其特征在于，所述数据层添加模块，进一步包括：
分布式光伏数据层添加子模块：将分布式光伏数据层存储为单独的数据库表添加至地理信息系统GIS中；
变电站数据层添加子模块：将变电站数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中；
数值天气预报网格数据层添加子模块：将数值天气预报网格数据层存储为单独的表添加至地理信息系统GIS中。
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