CN111009926A - 基于云计算的清洁能源消纳方法、装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于云计算的清洁能源消纳方法、装置，所述方法包括：通过云平台获取电网各个区域的数据信息；根据各个区域的数据信息，通过云平台确定各个区域的功率调节模式；通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。采用上述方案，基于云平台针对电网可以进行统一控制和管理，对电网各个区域内各个类别的电网终端负荷和清洁能源发电机组之间的功率供给关系进行调整，实现功率供给关系平衡，充分利用清洁能源。
Description
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种基于云计算的清洁能源消纳方法、装置。
背景技术
如今，随着传统能源带来的负面效应越来越强烈，人们开始逐渐广泛地应用清洁能源。
现有技术中，使用清洁能源的电网发电、用电结构与使用传统能源的电网相类似，电网终端负荷与清洁能源之间的匹配关系没有特别的进行优化和调整。由于清洁能源本身存在一定的不确定性，因此在不同时段清洁能源所能产生的能量是不同的，而在产生能量较高的情况下，往往会出现电网终端负荷的能量使用量较低，进而出现清洁能源浪费、废弃的情况。
发明内容
发明目的：本发明旨在提供一种基于云计算的清洁能源消纳方法、装置。
技术方案：本发明实施例中提供一种基于云计算的清洁能源消纳方法，包括：基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息；根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式；基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
具体的，使用所述云平台通过服务总线，从部署于各个区域的负载均衡服务器收集各个区域的数据信息。
具体的，计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差。
具体的，若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
具体的，根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
具体的，当调节区域的功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
具体的，当死区因功率偏差变化至大于偏差限值而变为调节区域，且功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
本发明实施例中还提供一种基于云计算的清洁能源消纳装置，包括：获取单元、模式确定单元、匹配计算单元和反馈单元，其中：所述获取单元，用于基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息；所述模式确定单元，用于根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式；所述匹配计算单元，用于基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；所述反馈单元，用于通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
本发明实施例中，所述模式确定单元，还用于计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差；若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
本发明实施例中，所述匹配计算单元，还用于根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：基于云平台针对电网可以进行统一控制和管理，对电网各个区域内各个类别的电网终端负荷和清洁能源发电机组之间的功率供给关系进行调整，实现功率供给关系平衡，充分利用清洁能源。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的基于云计算的清洁能源消纳方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
参阅图1，其为本发明实施例中提供的基于云计算的清洁能源消纳方法的流程示意图，包括具体步骤，以下结合具体步骤进行详细说明。
步骤S101，基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息。
在具体实施中，通过云平台实现对电网的统一管理和控制，可以及时获取电网各区域各部分的实时情况，也更好地基于实时情况对电网各部分进行调度和安排。
本发明实施例中，使用所述云平台通过服务总线，从部署于各个区域的负载均衡服务器收集各个区域的数据信息。
在具体实施中，基于云计算的特性以及电网系统大规模跨区域的需求，云平台是大规模分布式的组网架构，需要灵活的网络拓扑，可以根据系统需求将多个云平台服务器灵活地组建为树型、网状、星型等结构的云平台，并可以动态地调整，实现多级调度应用。服务总线通过统一的数据和控制信息的整合，加入了高效的消息排序、同步、状态迁移和容错机制，实现对分布在各处的云平台服务器的有机整合，实现各节点之间超低时延的可靠的消息传输和底层资源功能共享，构建统一的云平台。
在具体实施中，基于云计算的云平台是大型网络拓扑，为此，加入动态负载均衡及资源调配机制可以很好的实现电网系统的资源调控和功率调节。在电网中部署负载均衡服务器可以实时地侦测全电网的运行状态，收集重要节点和区域网络的电网终端负荷信息、区域发电信息和区域用电信息等重要信息，基于以上信息，云平台可以动态地调整和均衡全电网范围内不同区域资源的负荷。
步骤S102，根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式。
在具体实施中，功率偏差是衡量各个区域的电力供给和用电之间平衡关系的标准。如果某区域的功率偏差较小，说明该区域对于清洁能源的使用较为充分；如果某区域的功率偏差较大，说明该区域处于浪费、废弃清洁能源的状态。
本发明实施例中，计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差。
本发明实施例中，若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
在具体实施中，偏差限值可以由管理者根据实际应用场景进行相应的设定。
在具体实施中，如果某区域被被判定为死区，表明该区域对于清洁能源的使用较为充分，不对该区域进行功率上的调节。
步骤S103，基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
本发明实施例中，根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；
依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
在具体实施中，调节区域是参与功率调节的，针对调节区域的输入功率进行调节。不同的清洁能源的时间特性和强度特性不同，时间特性和强度特性指清洁能源在何种时间段产生能量，以及不同时间段产生的能量值的大小程度。例如，光能通常在白天产生能量，在午间产生的能量强度最高。
在具体实施中，每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，指在何种时间段用电，以及不同时间段用电的强度均有差别，因此可以将用电时间和用电强度两个特性相类似的电网终端负荷作为一个类别，进行匹配关系的建立。“一致”并不说明完全相等，而是表示大致处于同一程度。
在具体实施中，对于调节区域的同一类别的电网终端负荷，可以保持清洁能源提供的功率与电网终端负荷的用电功率之间的功率偏差较小，实现清洁能源的充分利用。因此，确定发电时间和发电强度，与每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度相一致的清洁能源发电机组，或清洁能源发电机组组合，两者之间建立匹配关系。充分利用清洁能源产生的能量，较好的实现清洁能源的消纳。
步骤S104，通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
本发明实施例中，当调节区域的功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
本发明实施例中，当死区因功率偏差变化至大于偏差限值而变为调节区域，且功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
在具体实施中，由于电网系统中的变化是十分频繁的，因此设定以上反馈机制，在电网各个区域的功率偏差产生的变化超过一定程度时，可以重新建立清洁能源和电网终端负荷之间的匹配关系，即重新调整发电功率和用电功率之间的偏差，使得清洁能源可以充分被利用，增加了反馈机制的清洁能源消纳方案，可以更好地适应现阶段多变的电网系统。
本发明实施例中，还提供一种基于云计算的清洁能源消纳装置，包括：获取单元、模式确定单元、匹配计算单元和反馈单元，其中：
所述获取单元，用于基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息；
所述模式确定单元，用于根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式；
所述匹配计算单元，用于基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
所述反馈单元，用于通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
本发明实施例中，所述获取单元，还用于使用所述云平台通过服务总线，从部署于各个区域的负载均衡服务器收集各个区域的数据信息。
本发明实施例中，所述模式确定单元，还用于计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差。
本发明实施例中，所述模式确定单元，还用于若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
本发明实施例中，所述匹配计算单元，还用于根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；
依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
本发明实施例中，所述反馈单元，还用于当调节区域的功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
本发明实施例中，所述反馈单元，还用于当死区因功率偏差变化至大于偏差限值而变为调节区域，且功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：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应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，包括：
基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息；
根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式；
基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述通过云平台获取电网各个区域的数据信息，包括：
使用所述云平台通过服务总线，从部署于各个区域的负载均衡服务器收集各个区域的数据信息。
3.根据权利要求1所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述通过云平台计算各个区域的功率偏差，包括：
计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述并确定各个区域的功率调节模式，包括：
若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
5.根据权利要求4所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系，包括：
根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；
依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
6.根据权利要求5所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系，包括：
当调节区域的功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
7.根据权利要求6所述的基于云计算的清洁能源消纳方法，其特征在于，所述当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系，包括：
当死区因功率偏差变化至大于偏差限值而变为调节区域，且功率偏差的变化超过变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
依据重新得到的匹配关系，执行电网功率调节。
8.一种基于云计算的清洁能源消纳装置，其特征在于，包括：获取单元、模式确定单元、匹配计算单元和反馈单元，其中：
所述获取单元，用于基于预先构建的用于云计算的云平台，通过云平台获取电网各个区域的数据信息；
所述模式确定单元，用于根据各个区域的数据信息，通过云平台计算各个区域的功率偏差，并确定各个区域的功率调节模式；
所述匹配计算单元，用于基于各功率调节模式下的各个区域的各类电网终端负荷的特性，通过云平台根据清洁能源的特性计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系；
所述反馈单元，用于通过云平台监控各个区域的功率偏差，当某区域的功率偏差的变化超过预设的变化限值时，通过云平台重新计算清洁能源发电机组与电网终端负荷的匹配关系。
9.根据权利要求8所述的基于云计算的清洁能源消纳装置，其特征在于，所述模式确定单元，还用于计算用于各个区域的发电功率与电网终端负荷的用电功率之间的偏差，作为对应区域的功率偏差；若功率偏差大于预设的偏差限值，则对应的区域为调节区域，参与功率调节；若功率偏差小于所述偏差限值，则对应的区域为死区，不参与功率调节。
10.根据权利要求9所述的基于云计算的清洁能源消纳装置，其特征在于，所述匹配计算单元，还用于根据各类清洁能源的时间特性和强度特性，针对调节区域内的每个类别的电网终端负荷的用电时间和用电强度，确定发电时间和发电强度相一致的清洁能源发电机组或清洁能源发电机组组合，并建立匹配关系；
依据得到的匹配关系，执行电网功率调节。
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