CN110492500A - 一种负载调度方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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- H02J3/24—Arrangements for preventing or reducing oscillations of power in networks
Abstract
本申请提供一种负载调度方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：获取可再生能源机组的供电波动；若所述供电波动超出预设的供电波动范围，则根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。通过实时检测可再生能源机组的供电波动，如果波动超出供电波动范围则选择可控负载来进行调节，保证可控负载的耗电功率能够及时地跟随供电波动进行响应，来确保电网供电与耗电的平衡关系。
Description
技术领域
本申请涉及可再生能源领域，具体而言，涉及一种负载调度方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着能源供给与环境保护问题的日益严峻，加快可再生能源项目开发进程已成为国际社会关注的焦点问题。但由于电网风电装机的网架结构和断面约束、网内各负荷和电源非常不均匀，导致可再生能源的利用率不高，弃风、弃光率较高的情况发生。
针对可再生能源消纳依然存在的问题，传统的方法通过改善电网结构和增大供电负荷容量来提高新能源的利用率，但是在可再生能源供电波动的情况下，无法及时地响应供电波动。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种负载调度方法、装置、电子设备及存储介质，以改善在可再生能源供电波动的情况下电网无法及时进行响应的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种负载调度方法，包括：获取可再生能源机组的供电波动；若所述供电波动超出预设的供电波动范围，则根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。
本申请实施例通过实时检测可再生能源机组的供电波动，如果波动超出供电波动范围则选择可控负载来进行调节，保证可控负载的耗电功率能够及时地跟随供电波动进行响应，来确保电网供电与耗电的平衡关系。
进一步地，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载之前，还包括：根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的历史供电记录，确定所述供电波动范围。
本申请实施例通过根据非可再生能源机组的供电计划、可再生能源机组的历史供电以及预设标准供电功率，来确定需要进行调度的供电波动范围，以便后续可控负载可以及时的进行响应，保持电网供电与耗电的平衡。
进一步地，所述确定所述供电波动范围之前，还包括：获取所述非可再生能源机组的历史供电记录、所述可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录，所述负载侧包括非可控负载和所述可控负载；基于预设的限制条件，根据所述非可再生能源机组的历史供电记录、所述可再生能源机组的历史供电记录以及所述负载侧的历史耗电记录通过线性优化求解器对预设目标函数进行迭代，确定所述非可再生能源机组的当日供电计划。
本申请实施例考虑到限制条件和历史的电网供电耗电情况，利用优化求解器迭代求解目标函数，以确定非可再生能源机组的当日供电计划，使得供电侧可以相对平稳地进行供电，以便后续保持电网供电与耗电的平衡。
进一步地，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载之前，还包括：获取多个可控负载对应的最大耗电功率及响应速率；对超出预设的供电波动范围的供电波动幅度按照波动大小进行层级划分，得到多个供电波动幅度层级；根据所述多个可控负载对应的最大耗电功率以及所述响应速率，确定各供电波动幅度层级对应的可控负载组合。
本申请实施例通过划分供电波动幅度层级，确定每一供电波动幅度层级对应的可控负载组合，使得在出现供电波动的时候可以根据供电波动幅度层级，快速选择可控负载组合进行调节。
进一步地，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载，包括：根据所述可再生能源机组的供电波动的数值，判断所述供电波动对应的供电波动幅度层级；根据所述供电波动的供电波动幅度层级确定对应的可控负载组合。
本申请实施例在出现供电波动时可以通过确定供电波动幅度层级，快速确定需调度的可控负载组合，由此可以更加快速跟随供电波动调节可控负载，保持电网供电与耗电的平衡。
进一步地，所述生成对应的控制指令，包括：获取所述可控负载的实际耗电功率；根据所述供电波动、所述实际耗电功率以及所述可控负载的最大耗电功率，确定所述可控负载的待调节耗电功率；根据所述待调节耗电功率生成所述控制指令。
本申请实施例根据可控负载的实际耗电功率以及最大耗电功率，确定出可控负载的待调节耗电功率，由此生成控制指令，以便后续发送控制指令至可控负载来快速响应供电波动。
进一步地，所述可控负载包括抽蓄电厂负载、电锅炉负载、电动汽车负载、电池储能负载和/或空调负载。
本申请实施例通过设置多种可控负载，使得在供电波动的情况下，可以对多个可控负载进行调度，来及时响应供电波动，保持电网供电与耗电的平衡。
第二方面，本申请实施例提供了一种负载调度装置，包括：获取模块，用于获取可再生能源机组的供电波动；控制模块，用于在所述供电波动超出预设的供电波动范围时，根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；调度模块，用于发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。
本申请实施例通过检测可再生能源机组的供电波动，如果波动超出供电波动范围则选择可控负载来进行调节，保证可控负载的耗电功率能够及时地跟随供电波动进行响应，来确保电网供电与耗电的平衡关系。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，其中，所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。
第四方面，本申请实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述的方法。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种负载调度方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种确定非可再生能源机组的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种供电波动幅度层级划分方法的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种负载调度装置的结构示意图；
图5为一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在电网实际的供电耗电的过程中，主要可以包括：负责提供功率的供电侧以及负责消耗功率的耗电侧。保持电网的供电与耗电的平衡，实际上是控制供电侧的供电功率与耗电侧的耗电功率的大致平衡，这样才能使供电侧机组产生的电能利用率最高，同时也不会出现耗电侧需求的电能供应不足的情况。
图1为本申请实施例提供的一种负载调度方法的流程示意图，本申请实施例提供了一种负载调度方法，包括：
步骤110：获取可再生能源机组的供电波动。
在本申请可选的实施过程中，可再生能源机组可以将可再生能源转换为功率，但是由于可再生能源的产生的不确定性，导致可再生能源机组在供电的时候供电功率容易波动，例如，在风电厂利用风能进行发电的过程中，而风力时大时小，导致风电厂的供电功率会随着风力的变化而进行变化。因此，为了保持电网的供电与耗电的平衡，可以实时监控可再生能源机组的供电功率的波动情况，即监控供电波动，间隔预设时长获取可再生能源的供电波动。
同时，监控可再生能源机组的供电功率的波动情况，也可以通过监控可再生能源机组的频率来实现。由于，频率是衡量电能质量的基本指标之一，是反映电力系统电能供需平衡的标志。因此，监控可再生机组的可以不仅仅通过监控可再生能源机组的供电波动是否超过预设的供电波动范围来实现，也可以通过监控可再生能源机组的频率是否超过预设的供电波动范围来实现。即：获取可再生能源机组的频率，判断可再生能源机组的频率是否超出预设频率范围。由此，可以通过监控可再生能源机组的频率，使其变化不超过预设频率波动范围，来保证电网供电与耗电的平衡。因此，供电波动可以相当于可再生能源机组当前时刻的供电功率相较于预设标准供电功率的波动，也可以相当于可再生能源机组当前时刻的供电频率相较于预设标准供电频率的波动。
值得说明的是，可再生能源可为风能、太阳能等能源，对应的可再生能源机组可以为风电厂供电机组、光电厂供电机组等，具体的可控再生能源的机组组合可以根据实际的供电需求进行调整。供电波动为可再生能源机组间隔预设时长的供电功率的波动情况，可以为当前时刻的供电功率与预设标准供电功率的差值，也可以为当前时刻的供电功率与预设标准供电功率的比值；供电波动还可以为可再生能源机组间隔预设时长的供电频率的波动情况，可以为当前时刻的供电频率与预设标准供电频率的差值，也可以为当前时刻的供电频率与预设标准供电频率的比值。供电波动的具体类型可以根据实际的监控需求进行调整。
其中，为了保持电网供电与耗电的平衡，需要实时监控可再生能源机组的供电波动情况，也即需要间隔预设时长来获取供电波动。可以每隔十秒获取一次供电波动，也可以每隔二十秒获取一次供电波动，还可以每隔一分钟获取一次供电波动，预设时长的具体长度可以根据实际的监控需求进行调整。还需要说明的是，可再生能源机组的预设标准供电功率的数值大小可以不一致，可以随着时间进行改变，即：不同时刻可再生能源机组的供电功率大小可以不一样。具体地，可再生能源机组的预设标准供电功率可以根据可再生能源机组的当日供电计划进行设定，也可以根据历史供电功率进行设定，预设标准供电功率的具体数值的变化可以根据实际供电需求进行调整。功率的单位可以为兆瓦(MW)，也可以为千瓦(KW)，功率的具体单位可以根据实际需求进行修改。
步骤120：若供电波动超出预设的供电波动范围，则根据供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令。
在本申请可选的实施过程中，为了保持电网的供电与耗电的平衡，会对可再生能源机组的供电波动进行监控，并且判断供电波动是否超过预设的供电波动范围。如果供电波动超出供电波动范围，则说明可能是可再生能源机组在预设时长内供电功率过多，或者是供电功率过少，也可能是可再生能源机组的供电频率过高，或者是供电频率过低，由此需要调节可控负载，以保持供电与耗电的平衡。因此，可以根据可再生能源机组的供电波动，选择至少一个可控负载并生成对应的控制指令，来进行耗能调节。
值得说明的是，对于多个可控负载，则可以根据供电波动的具体数值，从多个可控负载中进行选择，选择出至少一个可控负载来控制其耗电功率进行调整，以便较快地响应供电波动，保证电网供电与耗电的平衡。
需要说明的是，如果供电波动超出供电波动范围的上限，即说明可再生能源机组在预设时长内供电功率过多，则在选定可控负载之后，可以生成控制指令，以控制可控负载增加耗电功率，以便后续可以尽快消耗供电电能。如果供电波动低于供电波动范围的下限，即说明可再生能源机组在预设时长内供电功率过少，则在选定可控负载之后，可以生成控制指令，以控制可控负载降低耗电功率，以便后续可以减慢消耗供电电能的速率。
其中，供电波动超出供电波动范围的上限，也相当于可再生能源机组的频率超出预设频率范围的上限。同理，供电波动低于供电波动范围的下限，也相当于可再生能源机组的频率低于预设频率范围的下限。
还需要说明的是，可控负载包括可控耗能负载和可控储能负载，对于可控耗能负载，可控耗能负载可以将电能不可逆的转换为其他形式的能量。如果供电波动超出供电波动范围的上限，则可以生成控制可控耗能负载增加耗电功率的控制指令。如果供电波动低于供电波动范围的下限则可以生成控制可控耗能负载降低耗电功率的控制指令。
对于可控储能负载，可控储能负载可以将电能转换为其他形式的能量进行存储，后续还可以将其他形式的能量转换为电能进行供电。如果供电波动超出供电波动范围的上限，则可以生成控制可控储能负载增加耗电功率的控制指令。如果供电波动低于供电波动范围的下限则可以生成控制可控储能负载降低耗电功率的控制指令，也可以生成控制可控储能负载供电的控制指令。
步骤130：发送控制指令给可控负载，以使可控负载根据控制指令对应调节可控负载的耗电功率。
在本申请可选的实施过程中，在生成于可控负载对应的控制指令后，可以将控制指令分别发送至可控负载，以便各可控负载根据控制指令调节对应的耗电功率，使得可控负载可以及时响应可再生能源机组的供电波动，以消纳由可再生能源产生的波动，来保持电网的供电与耗电的平衡关系。
由此，本申请实施例通过实时检测可再生能源机组的供电波动，如果波动超出供电波动范围则选择可控负载来进行调节，保证可控负载的耗电功率能够及时地跟随供电波动进行响应，来确保电网供电与耗电的平衡关系。
在上述实施例的基础上，步骤120之前，方法还包括：根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的历史供电记录，确定供电波动范围。
需要说明的是，电网供电侧机组包括非可再生能源机组和可再生能源机组。通常情况下非可再生能源机组有自定的当日供电计划，即，非可再生能源机组在不同的时间段按照当日供电计划产生对应的供电功率。而可再生能源机组由于依赖于可再生能源的产生来进行供电，因此，较难确定可再生能源机组在不同的时间段产生的供电功率。同时，也较难确定可再生能源机组在不同的时间段的供电频率。
在本申请可选的实施过程中，在可再生能源机组的供电波动的情况下，如何及时的判定供电是否开始进行波动，则需要确定出供电波动范围，当供电波动超出该供电波动范围则立刻控制可控负载进行响应，才能保持电网供电和耗电的平衡。
由此，通过可再生能源机组的历史供电记录可以推断出可再生能源机组的预测供电计划，即不同的时间段产生的供电功率。再根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的预测供电计划可以推断出供电侧的预设供电计划，即不同时间段供电侧产生的供电功率。再考虑到供电侧供电功率的应大致保持不变，可以大致推断出供电功率对应的供电波动范围，即预测得出在不同时间段的供电波动范围，以保证后续可以及时地控制可控负载进行响应。
值得说明的是，也可以通过可再生能源机组的历史供电记录可以推断出可再生能源机组的预测供电计划，即不同时间段的供电频率。再根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的预测供电计划可以推断出供电侧的预设供电计划，即不同时间段供电侧的供电频率。再考虑到供电侧的预设标准频率应大致保持不变，由此可以大致推断出供电频率对应的供电波动范围，即预测得出在不同时间段的供电波动范围，以保证后续可以及时地控制可控负载进行响应。
其中，非可再生能源可以包括：煤炭、石油、天然气等能源，对应的非可再生能源机组可以包括：煤炭厂供电机组、火电厂供电机组等机组。具体的非可控再生能源可以根据实际的供电需求进行调整。
图2为本申请实施例提供的一种确定非可再生能源机组的流程示意图，确定供电波动范围之前，还包括：
步骤210：获取非可再生能源机组的历史供电记录、可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录，负载侧包括非可控负载和可控负载。
步骤220：基于预设的限制条件，根据非可再生能源机组的历史供电记录、可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录通过线性优化求解器对预设目标函数进行迭代，确定非可再生能源机组的当日供电计划。
在本申请可选的实施过程中，为了确定供电波动范围的非可再生能源机组的当日供电计划，考虑到预设的限制条件可以包括：电网的供电侧的供电功率应与耗电侧的耗电功率大致相同；供电侧机组的供电功率应小于或等于最大供电功率；供电侧机组的供电功率应大于或等于最小的供电功率；非可再生能源机组的供电功率应大于耗电侧的耗电功率以及备用供电功率之和。再根据非可再生能源机组的历史供电记录以及可再生能源的历史耗电记录以及负载侧的历史耗电记录，通过线性优化器迭代求解预设目标函数，来确定出非可再生能源机组的当日供电计划，以便后续确定供电波动范围。
值得说明的是，在通过线性优化器迭代求解预设目标函数的过程中，除去可以确定出非可再生能源机组的当日供电计划，还可以确定出非可再生能源机组的机组组合，即从多个非可再生能源机组中确定出供电功率最小的机组组合。
还需要说明的是，预设的目标函数和限制条件的提出是基于Benders分解算法思想，将复杂的非线性混合整数规划问题分解为主问题和子问题进行求解。主问题为非可再生能源机组的机组组合及优化调度，建模后可通过线性优化实现求解，获得非可再生能源机组的当日供电计划以及组合。在通过线性优化求解器进行求解过程，也可以采用软件WhatsBest求解器，使用工程研究中的线性优化求解方法。子问题主要是针对主问题的求解结果，利用供电侧机组的供电安全约束条件进行安全校核。
其中，目标函数的目的在于求解出供电功率最小的非可再生能源机组，来确保可以最大程度的消耗可再生能源。即得到的非可再生能源机组的当日供电计划可以在满足限制条件的情况下，尽量使非可再生能源机组的供电功率最小，也即使可再生能源机组的供电功率最大。
举例来说，目标函数可以为：
其中，为第i个非可再生能源机组在t时刻的发电成本；Dt为t时刻负载侧的耗电功率。
其中，限制条件可以为：
其中，为第i个非可再生能源机组在t时刻的供电功率，为第i个风电机组在t时刻的供电功率；为第i个光电机组在t时刻的供电功率；St，i为第i个非可再生能源机组在t时刻的启停状态，当St，i为0标识停止状态，当St，i为1标识开启状态；h为备用供电功率。
图3为本申请实施例提供的一种供电波动幅度层级划分方法的流程示意图，步骤120之前，还包括：
步骤310：获取多个可控负载对应的最大耗电功率及响应速率。
步骤320：对超出预设的供电波动范围的供电波动幅度按照波动大小进行层级划分，得到多个供电波动幅度层级。
步骤330：根据多个可控负载对应的最大耗电功率以及响应速率，确定各供电波动幅度层级对应的可控负载组合。
在本申请可选的实施过程中，为了在供电波动的情况下，快速的调度可控负载，调节可控负载的耗电功率。可以在进行可控负载耗能功率的调度之前，先根据供电波动大小，将超出预设的供电波动范围的供电波动幅度划分，划分成多个供电波动幅度层级。再根据不同可控负载对应的最大耗电功率以及响应速率，来确定出各个供电波动幅度层级对应的可控负载组合。例如，如果供电波动较大，则可以选择对应的耗电功率最大的可控负载进行调度。如果供电波动较小，则可以选择对应的耗电功率最小的可控负载进行调度。并且，在选择的过程中还可以考虑不同可控负载的响应速率。
值得说明的是，在确定了各供电波动幅度层级对应的可控负载组合后，根据供电波动选择至少一个可控负载，包括：根据所述可再生能源机组的供电波动的数值，判断所述供电波动对应的供电波动幅度层级；根据所述供电波动的供电波动幅度层级确定对应的可控负载组合。
举例来说，假设按照功率大小将超出预设的供电波动范围的供电波动幅度划分为层级A以及层级B，层级A对应的供电波动幅度范围为：0-150MW以及层级B对应的供电波动幅度范围为：150-450MW。同时可控负载包括负载a、负载b，负载a的响应速度为8MW/min，负载b的响应速度为300MW/min。同时，负载a的最大耗电功率为160MW，负载b的最大耗电功率为300MW。由此，对于层级A来说，可以选择响应速率更快的负载b进行调度，可以更加快速地响应供电波动。而对于层级B来说可能需要选择负载a和b同时进行调节，以防出现供电波动幅度为450MW的情况。
其中，供电波动幅度层级的数目不限定，可以为三个、五个或者是七个，供电波动幅度层级的具体数目可以根据实际的供电波动情况进行调整。同时，供电波动幅度层级还可以根据供电波动速率进行划分，例如，供电波动幅度层级X相较于供电波动幅度层级Y，供电波动更快，也即在相同的时间段内，供电波动幅度层级X的波动幅度更大。供电波动幅度层级也可以根据供电频率的大小进行划分，例如，供电波动幅度层级H相较于供电波动幅度层级G，供电频率更高，也即在相同的时间段内，供电波动幅度层级H的波动幅度更大。由此，供电波动幅度层级的具体划分方法，可以根据实际的调度需求进行划分。
在上述任一实施例的基础上，步骤120中的“生成对应的控制指令”，包括：获取可控负载的实际耗电功率。根据供电波动、实际耗电功率以及可控负载的最大耗电功率，确定可控负载的待调节耗电功率。根据待调节耗电功率生成控制指令。
在本申请可选的实施过程中，为了发送控制指令至可控负载，来调节可控负载的耗电功率。可以通过获取可控负载的实际耗电功率，并根据供电波动的功率大小以及可控负载的最大耗电功率，确定出可控负载的待调节功率。再根据待调节耗电功率生成控制指令，以便后续发送控制指令至可控负载来快速响应供电波动。
例如，通过计算出供电波动的功率具体数值，即可再生能源机组当前时刻的供电功率与预设标准供电功率的差值。再比较供电波动的功率大小与可控负载的最大耗电功率的大小。
若供电波动的功率大于可控负载的最大耗电功率，则确定可控负载的待调节耗电功率为最大耗电功率，即说明供电波动较大，该可控负载的耗电功率无法满足调节需求，可能需要加入另外的可控负载进行调剂。
若供电波动的功率小于或等于可控负载的最大耗电功率，则确定可控负载的待调节耗电功率为供电波动的功率与实际耗电功率的差值。即说明供电波动幅度较小，可以通过调度该可控负载来保持电网供电与耗电平衡。
值得说明的是，控制指令在生成的过程中可以包括可控负载的待调节功率，还可以包括对应的可控负载的标识码。后续在发送控制指令至可控负载时，可以根据标识码，将控制指令发送至对应的可控负载。还可以通过广播控制指令，在可控负载接收到控制指令后，可以根据标识码判断是否需要响应该控制指令。控制指令的具体生成方式以及具体传输方式可以根据实际的负载调度需求进行调整。
在上述实施例的基础上，可控负载包括抽蓄电厂负载、电锅炉负载、电动汽车负载、电池储能负载和/或空调负载。
在本申请可选的实施过程中，可控负载可以为能够响应控制指令，可以将可再生能源机组产生的电能转换为其他形式的能量的负载。例如：可控负载可以包括抽蓄电厂负载、电锅炉负载、电动汽车负载、电池储能负载和/或空调负载等负载。
其中，抽蓄电厂负载可以通过从低处向高处抽取水量进行存储的方式，将可再生能源机组产生的电能转换为水的势能进行存储。同时，抽蓄电厂负载还可以根据控制指令的调度，调节将电能转换为水的势能的功率。
并且，抽蓄电厂在响应控制指令的调度状态中，除去根据控制指令确定抽蓄电厂待调节的功率，还可以根据告警水位限制响应控制指令的状态。即：若抽蓄电厂的水位达到告警水位，则不响应控制指令的调度。
同时，抽蓄电厂负载还可以根据日前发电计划判断是否响应控制指令。例如：在日前发电计划中，抽蓄电厂负载在第一时间段的状态为运行状态，则可以响应控制指令。而抽蓄电厂负载在第二时间段的状态为闲置状态，则可以不响应控制指令。
还可以说明的是，抽蓄电厂也可以在可再生能源机组的供电功率小于供电波动范围的下限时，利用存储在高处的水下放的方式进行供电，即：将水的势能转换为电能进行供电，由此来保证电网供电与耗电的平衡。
举例来说，抽蓄电厂负载的能量变化公式可以表示为：
其中，EPH，max为抽蓄额定容量；vschedule(t)为日前发电计划的抽水蓄能速率；vregulation(t)为控制指令调度额抽水蓄能速率；vschedule(t)≠0为抽蓄电厂负载在发电或用电的运行状态，可响应系统调度指令。
对于电锅炉负载，电锅炉负载可以包括电锅炉以及蓄热罐。电锅炉负载可以通过加热水温的方式，将电能转换为水的热能进行存储。同时，电锅炉负载还可以根据控制指令的调度，调节将电能转换为水的热能的功能。由于电锅炉负载与热电厂常常作为整体进行热负荷供电。因此，如果供电波动超出供电波动范围的上限，则可以控制电锅炉负载进行消纳，同时也可以适当降低热电厂的发电效率。如果供电电能低于供电波动范围的下限，则可以控制电锅炉负载进行供电。
对于电动汽车负载，电动汽车负载可以包括电动汽车和充电桩。电动汽车负载可以通过充电桩为电动汽车充电的方式，将电能转换为电动汽车在运动状态的动能。电动汽车负载在接收到控制指令后可以通过广播的方式发出控制指令，以鼓励电动汽车响应供电波动。
例如，如果供电波动超出供电波动范围的上限，与充电桩连接的处于停靠状态的电动汽车，可以根据控制指令将电能转换为电动汽车在运动状态的动能而处于驾驶状态的电动汽车则可以忽略控制指令。如果供电波动低于供电波动范围的下限，则与充电桩连接的处于停靠状态的电动汽车，可以根据控制指令停止充电。
在具体的例子中，电动汽车负载储存的能量变化公式可以为：
其中，EEV，max为电动汽车负载的额定容量；v(t)为驾驶速度；CEV为驾驶过程中消耗的功率；Peffective(t)为电动汽车充电的有效功率。
Peffective(t)＝S(t)·V
其中，S(t)为控制指令，S(t)＝1时表示充电桩为电动汽车充电，S(t)＝0时表示充电桩不动作；V为充电桩的充电功率。
对于电池储能负载，电池储能负载可以根据控制指令将电能转换为化学能进行存储，也可以根据控制指令将化学能转换为电能进行供电，由此来实现可控负载的调度。
举例来说，电池储能负载的能量变化公式可以为：
其中，SOC为电池储能负载的能量；vcharging表示充电速率，vcharging表示自放电速率，SOCmax表示电池的最大储能容量。
对于空调负载，空调负载可以通过降低环境温度或者是提升环境温度的方式，来消耗电能。并且由于温度变化较为缓慢，具有热惯性。因此，如果供电波动超出供电波动范围的上限，空调负载可以进行工作改变温度达到限制值，相当于储能充电。如果供电波动低于供电波动范围的下限，则空调负载可以降低工作效率，或者是不工作，相当于储能放电。由此，来保证电网的供电与耗电的平衡。
图4为本申请实施例提供的一种负载调度装置400的结构示意图，基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种负载调度装置400，包括：获取模块410，用于获取可再生能源机组的供电波动，供电波动为可再生能源机组当前时刻的供电电能相较于上一时刻的供电电能的波动，当前时刻与上一时刻间隔预设时长。控制模块420，用于在供电波动超出预设的供电波动范围时，根据供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令。调度模块430，用于发送控制指令给可控负载，以使可控负载根据控制指令对应调节可控负载的耗电功率。
在上述实施例的基础上，装置还包括：范围确定模块，用于根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的历史供电记录，确定供电波动范围。
在上述实施例的基础上，装置还包括：计划确定模块，用于获取非可再生能源机组的历史供电记录、可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录，负载侧包括非可控负载和可控负载。基于预设的限制条件，根据非可再生能源机组的历史供电记录、可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录通过线性优化求解器对预设目标函数进行迭代，确定非可再生能源机组的当日供电计划。
在上述实施例的基础上，装置还包括：层级划分模块，用于获取多个可控负载对应的最大耗电功率及响应速率。对超出预设的供电波动范围的供电波动幅度按照波动大小进行层级划分，得到多个供电波动幅度层级。根据多个可控负载对应的最大耗电功率以及响应速率，确定各供电波动幅度层级对应的可控负载组合。
在上述实施例的基础上，控制模块420具体用于：根据可再生能源机组的供电波动的数值，判断供电波动对应的供电波动幅度层级。根据供电波动的供电波动幅度层级确定对应的可控负载组合。
在上述任一实施例的基础上，控制模块420具体用于：获取可控负载的实际耗电功率。根据供电波动、实际耗电功率以及可控负载的最大耗电功率，确定可控负载的待调节耗电功率。根据待调节耗电功率生成控制指令。
在上述任一实施例的基础上，可控负载包括抽蓄电厂负载、电锅炉负载、电动汽车负载、电池储能负载和/或空调负载。
本申请实施例提供负载调度装置用于执行上述方法，其具体的实施方式与负载调度方法的实施方式一致，此处不再赘述。
请参照图5，图5示出了一种可应用于本申请实施例中的电子设备的结构框图。电子设备10可以包括存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104、输入输出单元105、显示单元107。
所述存储器101、存储控制器102、处理器103、外设接口104、输入输出单元105、显示单元107各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。至少一个软件或固件(firmware)存储于所述存储器101中或固化在操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。所述处理器103用于执行存储器101中存储的可执行模块，软件功能模块或计算机程序。
其中，存储器101可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器101用于存储程序，所述处理器103在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施例揭示的方法可以应用于处理器103中，或者由处理器103实现。
处理器103可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器103可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器103也可以是任何常规的处理器等。
所述外设接口104将各种输入/输出装置耦合至处理器103以及存储器101。在一些实施例中，外设接口104，处理器103以及存储控制器102可以在单个芯片中实现。在其他一些实例中，他们可以分别由独立的芯片实现。
输入输出单元105用于提供给用户输入数据实现用户与所述电子设备10的交互。所述输入输出单元105可以是，但不限于，鼠标和键盘等。
显示单元107在所述电子设备10与用户之间提供一个交互界面(例如用户操作界面)或用于显示图像数据给用户参考。在本实施例中，所述显示单元107可以是液晶显示器或触控显示器。若为触控显示器，其可为支持单点和多点触控操作的电容式触控屏或电阻式触控屏等。支持单点和多点触控操作是指触控显示器能感应到来自该触控显示器上一个或多个位置处同时产生的触控操作，并将该感应到的触控操作交由处理器103进行计算和处理。
可以理解，图5所示的结构仅为示意，所述电子设备10还可包括比图5中所示更多或者更少的组件，或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法中的对应过程，在此不再过多赘述。
综上所述，本申请实施例提供了一种负载调度方法、装置、电子设备及存储介质，所述方法包括：获取可再生能源机组的供电波动；若所述供电波动超出预设的供电波动范围，则根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。通过实时检测可再生能源机组的供电波动，如果波动超出供电波动范围则选择可控负载来进行调节，保证可控负载的耗电功率能够及时地跟随供电波动进行响应，来确保电网供电与耗电的平衡关系。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，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通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，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网络单元上。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。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块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，本申请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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种负载调度方法，其特征在于，包括：
获取可再生能源机组的供电波动；
若所述供电波动超出预设的供电波动范围，则根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；
发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载之前，还包括：
根据非可再生能源机组的当日供电计划以及可再生能源机组的历史供电记录，确定所述供电波动范围。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述供电波动范围之前，还包括：
获取所述非可再生能源机组的历史供电记录、所述可再生能源机组的历史供电记录以及负载侧的历史耗电记录，所述负载侧包括非可控负载和所述可控负载；
基于预设的限制条件，根据所述非可再生能源机组的历史供电记录、所述可再生能源机组的历史供电记录以及所述负载侧的历史耗电记录通过线性优化求解器对预设目标函数进行迭代，确定所述非可再生能源机组的当日供电计划。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载之前，还包括：
获取多个可控负载对应的最大耗电功率及响应速率；
对超出预设的供电波动范围的供电波动幅度按照波动大小进行层级划分，得到多个供电波动幅度层级；
根据所述多个可控负载对应的最大耗电功率以及所述响应速率，确定各供电波动幅度层级对应的可控负载组合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述供电波动选择至少一个可控负载，包括：
根据所述可再生能源机组的供电波动的数值，判断所述供电波动对应的供电波动幅度层级；
根据所述供电波动的供电波动幅度层级确定对应的可控负载组合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述生成对应的控制指令，包括：
获取所述可控负载的实际耗电功率；
根据所述供电波动、所述实际耗电功率以及所述可控负载的最大耗电功率，确定所述可控负载的待调节耗电功率；
根据所述待调节耗电功率生成所述控制指令。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述可控负载包括抽蓄电厂负载、电锅炉负载、电动汽车负载、电池储能负载和/或空调负载。
8.一种负载调度装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取可再生能源机组的供电波动；
控制模块，用于在所述供电波动超出预设的供电波动范围时，根据所述供电波动选择至少一个可控负载，并生成对应的控制指令；
调度模块，用于发送所述控制指令给所述可控负载，以使所述可控负载根据所述控制指令对应调节所述可控负载的耗电功率。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线，其中，
所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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