CN109767350A - 一种电网资源调度方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网资源调度方法和装置。所述方法包括：收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息；与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息；分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况；根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。本发明所述方法及装置实现了分布式资源合理并网，保证电网稳定运行。

Description

一种电网资源调度方法和装置

技术领域

本发明涉及资源调度技术领域，特别是指一种电网资源调度方法和装置。

背景技术

现有电网资源调度方法是一种区域电网集中控制方法。包括：获取各个变电站的业务数据；确定所述业务数据与各个变电站的对应关系；根据所述业务数据以及所述对应关系生成针对各个变电站的控制指令；向对应的变电站发送所述控制指令。

现有电网资源调度方法只适用于传统大型发电机组发电方式以及传统电网运行模式。近些年来，可再生能源发电比例不断提高，传统电网的运行模式对分布式可再生资源并不适用。原有技术在控制电网运行过程中，无法解决分布式资源信息分散、信息量巨大、动态调压能力不足等问题。可再生能源的无序并网会引起电网波动，给电网的运行带来压力。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种电网资源调度方法和装置，实现分布式资源合理并网，保证电网稳定运行。

基于上述目的本发明实施例提供的一种电网资源调度方法，包括：

收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息；

与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息；

分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况；

根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。

可选的，还包括：

获取所述能源参与主体中的各个智能体的量测结果，并与相邻的两个所述智能体进行通信，获取相邻两个所述智能体的所述量测结果；

分析所述智能体以及与之相邻的两个所述智能体的所述量测结果，生成资源调度指令；

执行所述调度指令进行相邻智能体之间的资源调控。

可选的，所述基本信息包括电能储备量、电能消耗量、光伏、风机等装置的发电量、消纳率、储能SOC。

可选的，所述分析所述基本信息获得单主体情况信息包括：从设备特性、用户画像、能源画像、时间画像对单个所述能源参与主体进行多维度分析，得出单个所述能源参与主体的能源聚集特性，把所述能源参与主体内的资源情况进行整合归纳，得出具有时效性和准确性的所述单主体情况信息。

可选的，所述资源调度优化目标包括经济效益最优目标，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的运行费用，基于运行费用最低的原则生成资源调度方案。可选的，所述运行费用包括能源耗电费用、设备折旧费用。

可选的，所述资源调度优化目标包括绿色节能最优，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的总排放量，基于总排放量最低的原则生成资源调度方案。

可选的，所述总排放量包括碳粉尘排放量、二氧化碳排放量、二氧化硫排放量以及氮氧化物排放量。

可选的，所述资源调度优化目标包括电网负荷最小，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足基本负荷的前提下，进行相应设备启停时间优化调度，在电网负荷小于预设阈值时启动相关设备，在电网负荷大与预设阈值时关停相关设备。

本发明实施例还提供一种电网资源调度装置，包括：

收集模块，用于收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息；

交互模块，用于与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息；

分析模块，用于分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况；

调控模块，用于根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。

从上面所述可以看出，本发明实施例提供的电网资源调度方法，与原先的集中式调度方式相比，去除了调控中心这一组成部分，各主体不再与调控中心进行数据传输，不再被调控中心调控。而是先独立进行本区域内优化，然后只与相邻区域交换边界信息。这种调度方式，在去中心化的理念下，通过相邻主体的互相配合，做到整体调控，达到全局最优的目的。从信息流角度来看，不会使各主体所有信息暴露给调控中心，同时大大减少了信息的交互，有效的保护了商业隐私。这种调控方式更适应现如今的多主体能源互联体系，也为今后多种可再生能源更深层的并入电网打下基础。

附图说明

图1为本发明实施例所述电网资源调度方法的流程图；

图2为本发明实施例所述电网资源调度构架图；

图3为本发明实施例所述单主体区域内优化方法图；

图4为本发明实施例所述电网资源调度装置的结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

图1为本发明实施例所述电网资源调度方法的流程图。本发明实施例提出一种电网资源调度方法，包括：

步骤101，收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息。

可选的，所述基本信息包括电能储备量、电能消耗量、光伏、风机等装置的发电量、消纳率、储能SOC。

步骤102，与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息。

步骤103，分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况。

可选的，所述分析所述基本信息获得单主体情况信息包括：从设备特性、用户画像、能源画像、时间画像对单个所述能源参与主体进行多维度分析，得出单个所述能源参与主体的能源聚集特性，把所述能源参与主体内的资源情况进行整合归纳，得出具有时效性和准确性的所述单主体情况信息。

步骤104，根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。

本发明实施例所述电网资源调度方法，与原先的集中式调度方式相比，去除了调控中心这一组成部分，各主体不再与调控中心进行数据传输，不再被调控中心调控。而是先独立进行本区域内优化，然后只与相邻区域交换边界信息。这种调度方式，在去中心化的理念下，通过相邻主体的互相配合，做到整体调控，达到全局最优的目的。从信息流角度来看，不会使各主体所有信息暴露给调控中心，同时大大减少了信息的交互，有效的保护了商业隐私。这种调控方式更适应现如今的多主体能源互联体系，也为今后多种可再生能源更深层的并入电网打下基础。

在本发明的一些实施例中，所述资源调度优化目标包括经济效益最优目标，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的运行费用，基于运行费用最低的原则生成资源调度方案。其中，所述运行费用包括能源耗电费用、设备折旧费用。

可选的，所述资源调度优化目标包括绿色节能最优，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的总排放量，基于总排放量最低的原则生成资源调度方案。其中，所述总排放量包括碳粉尘排放量、二氧化碳排放量、二氧化硫排放量以及氮氧化物排放量。

可选的，所述资源调度优化目标包括电网负荷最小，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：与相关工商业用户签订协议，在满足基本负荷的前提下，基于协议进行相应设备启停时间优化调度，在电网负荷小于预设阈值时启动相关设备，在电网负荷大与预设阈值时关停相关设备。

图2为本发明实施例所述电网资源调度构架图。风电场、光伏电站、电力公司、负荷聚合商、园区能源服务商、售电公司等能源参与主体分布式设置，两两之间实现通信。首先，在风电场、光伏电站、负荷聚合商、园区能源服务商等各能源参与主体上安装能源互联即插即用装置，收集各能源参与主体的相关数据，如电能储备量、电能消耗量、光伏、风机等装置的发电量、消纳率、储能SOC等。之后，采用互联网、大数据以及云计算等技术，从设备特性、用户画像、能源画像、时间画像等多个方面对单个所述能源参与主体进行多维度分析，得出单个能源参与主体能源聚集特性，把能源参与主体内的资源情况进行整合归纳，得出具有较强时效性和准确性的单主体情况信息。之后此能源参与主体与相邻能源参与主体交互所得信息，通过神经网络法、多元回归法等多种方法进行定性、定量预测分析，得到主体内能源使用情况，以经济效益最优、绿色节能最优或者电网负担最小三个目标之一为原则设计调控方案，进行相邻区域间的资源调控，减轻电网压力。从能量流角度讲，这种近距离的能量传送具有损失小、运送快、收益高等优点。

在本发明的另一些实施例中，各个能源参与主体还可以独自进行区域内优化，包括：

步骤201，获取所述能源参与主体中的各个智能体的量测结果，并与相邻的两个所述智能体进行通信，获取相邻两个所述智能体的所述量测结果。

步骤202，分析所述智能体以及与之相邻的两个所述智能体的所述量测结果，生成资源调度指令。

步骤203，执行所述调度指令进行相邻智能体之间的资源调控。

图3为本发明实施例所述单主体区域内优化方法图。在本实施例中，对包含的相邻光伏和风机的园区能源服务商进行优化。具体包括：在园区能源服务商此主体中，对其区域内的光伏、风机、储能等设备赋予本地决策的能力，作为一个一个单独的智能体。每个智能体都可进行量测、通信获得测量结果，然后对得出的数据进行处理和计算，最终得到控制指令，执行控制。利用机器学习手段，各智能体复制得出的控制指令，通过相邻智能体间有限的信息交互，达到协同控制园区内每个智能体的目的，实现全局优化协调，满足快速控制的需求。

各能源参与主体均按此方法进行独立优化，然后根据新型电网资源调度方式参与资源调度，更合理的解决了分布式资源信息分散、信息量巨大、动态调压能力不足等多种并网带来的问题。这种智能调控方式一方面支持电网系统经济稳定运行，另一方面支撑了商业模式的运转。例如：由于可再生能源处理的波动性、间歇性和不确定性，有时会造成电网压力过大、无法稳定运行的情况，此时各个智能体进行本地决策处理此情况，得出结果后反馈给整个主体。相邻主体交互所得信息，使决策结果作用于全部主体，断开全部区域的光伏风机等分布式能源并网途径，可储存于储能设备中或用其他方式消纳。当电网工作恢复正常，再重新恢复并网。

本发明实施例还提供一种电网资源调度装置，参照图4所示，包括：

收集模块11，用于收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息。

交互模块12，用于与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息。

分析模块13，用于分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况。

调控模块14，用于根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。

可选的，所述装置还能够实现：

获取所述能源参与主体中的各个智能体的量测结果，并与相邻的两个所述智能体进行通信，获取相邻两个所述智能体的所述量测结果。

分析所述智能体以及与之相邻的两个所述智能体的所述量测结果，生成资源调度指令。

执行所述调度指令进行相邻智能体之间的资源调控。

可选的，所述基本信息包括电能储备量、电能消耗量、光伏、风机等装置的发电量、消纳率、储能SOC。

可选的，所述收集模块还用于实现：从设备特性、用户画像、能源画像、时间画像对单个所述能源参与主体进行多维度分析，得出单个所述能源参与主体的能源聚集特性，把所述能源参与主体内的资源情况进行整合归纳，得出具有时效性和准确性的所述单主体情况信息。

可选的，所述资源调度优化目标包括经济效益最优、绿色节能最优或者电网负担最小。

可选的，所述资源调度优化目标包括经济效益最优目标，所述调控模块14还用于实现：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的运行费用，基于运行费用最低的原则生成资源调度方案。其中，所述运行费用包括能源耗电费用、设备折旧费用。

可选的，所述资源调度优化目标包括绿色节能最优，所述调控模块14还用于实现：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的总排放量，基于总排放量最低的原则生成资源调度方案。其中，所述总排放量包括碳粉尘排放量、二氧化碳排放量、二氧化硫排放量以及氮氧化物排放量。

可选的，所述资源调度优化目标包括电网负荷最小，所述调控模块14还用于实现：在满足基本负荷的前提下，进行相应设备启停时间优化调度，在电网负荷小于预设阈值时启动相关设备，在电网负荷大与预设阈值时关停相关设备。

本发明实施例所述电网资源调度方法和装置，改变原有的集中式调控方法，取消了调控中心，实现不同能源参与主体之间对等的能源互联。各主体独立进行各自区域内优化，只与相邻区域交换边界信息，既解决了需交换的信息量巨大的问题，同时保护了商业上的隐私，支撑商业模式运转。本发明也实现对新型电网中的分布式资源进行调度，实现分布式资源的合理并网，保证电网运行的稳定性。本发明所述技术方案在城区用户与电网供需友好互动系统的项目(项目编号2016YFB0901100)中的城区用户与电网供需友好互动示范验证课题中具有非常好的适用性。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电网资源调度方法，其特征在于，包括：

收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息；

与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息；

分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况；

根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取所述能源参与主体中的各个智能体的量测结果，并与相邻的两个所述智能体进行通信，获取相邻两个所述智能体的所述量测结果；

分析所述智能体以及与之相邻的两个所述智能体的所述量测结果，生成资源调度指令；

执行所述调度指令进行相邻智能体之间的资源调控。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基本信息包括电能储备量、电能消耗量、光伏、风机等装置的发电量、消纳率、储能SOC。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析所述基本信息获得单主体情况信息包括：从设备特性、用户画像、能源画像、时间画像对单个所述能源参与主体进行多维度分析，得出单个所述能源参与主体的能源聚集特性，把所述能源参与主体内的资源情况进行整合归纳，得出具有时效性和准确性的所述单主体情况信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源调度优化目标包括经济效益最优目标，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的运行费用，基于运行费用最低的原则生成资源调度方案。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述运行费用包括能源耗电费用、设备折旧费用。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源调度优化目标包括绿色节能最优，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足区域负荷的前提下，计算区域能源一天的总排放量，基于总排放量最低的原则生成资源调度方案。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述总排放量包括碳粉尘排放量、二氧化碳排放量、二氧化硫排放量以及氮氧化物排放量。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述资源调度优化目标包括电网负荷最小，所述根据资源调度优化目标生成资源调度方案包括：在满足基本负荷的前提下，进行相应设备启停时间优化调度，在电网负荷小于预设阈值时启动相关设备，在电网负荷大与预设阈值时关停相关设备。

10.一种电网资源调度装置，其特征在于，包括：

收集模块，用于收集各能源参与主体的基本信息，分析所述基本信息获得单主体情况信息；

交互模块，用于与相邻的两个所述能源参与主体进行信息交互，获得相邻两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息；

分析模块，用于分析所述能源参与主体以及与之相邻的两个所述能源参与主体的所述单主体情况信息，获得所述能源参与主体的主体内能源使用情况；

调控模块，用于根据资源调度优化目标生成资源调度方案，执行所述资源调度方案进行相邻能源参与主体之间的资源调控。