CN112436505B - 一种负载重塑方法、装置、设备及能源管理系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种负载重塑方法、装置、设备及能源管理系统。该方法中,获取系统的负载需求;根据当前的各能量载体的负载特性以及系统的负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;将负载重塑指令发送至目标能量载体所对应的控制器,以使该控制器根据负载重塑指令对目标能量载体的负载特性进行调整。通过上述方法能够控制各能量载体对负载进行调整,从而使得能源管理系统的整体负载满足需求,便于管理,使整个能源系统在电网接口端呈现出灵活的、适合调度的负载特性,提升端口友好性,实现智能、灵活、柔性控制。
Description
技术领域
本申请涉及电力技术领域,尤其涉及一种负载重塑方法、装置、设备及能源管理系统。
背景技术
以新能源发电为代表的分布式发电微电网系统或者智慧能源管理系统中,包含新能源光伏发电、储能、DC/DC变换器、电网、直流电器及冷热系统等能量载体,是一个综合的能源设计存储和电力电子系统,其系统构成多样,对协调控制策略的要求也非常高。
对于多能量载体的复合型能源管理系统,不同能量载体在连接端口呈现出的负载特性是不同的,比如储能系统呈现出的通常是恒压负载特性,光伏发电呈现的通常是PV曲线负载特性等等,考虑到不同负载特性也会在一定程度上变化,组合起来后整个系统的负载特性就更加复杂。针对连接端口呈现的不同负载特性,能量管理系统就要根据不同时间段的不同负载特性制定针对性的控制策略,很大程度上增加了控制的复杂程度。
发明内容
本申请实施例提供一种负载重塑方法、装置、设备及能源管理系统,用于解决能源管理系统中负载特性复杂、不易管理控制的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种负载重塑方法,包括:
获取系统的负载需求;
根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;
将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整。
在一种可能的实现方式中,所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载。
在一种可能的实现方式中,所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器。
在一种可能的实现方式中,所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令。
第二方面,本申请实施例提供一种负载重塑装置,包括:
获取模块,用于获取系统的负载需求;
确定模块,用于根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;
发送模块,用于将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整。
在一种可能的实现方式中,所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载。
在一种可能的实现方式中,所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器。
在一种可能的实现方式中,所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令。
第三方面,本申请实施例提供一种负载重塑设备,包括处理器和与所述处理器连接的存储器,所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序,执行如第一方面任一实现方式所述的负载重塑方法。
第四方面,本申请实施例提供一种能源管理系统,包括至少一种能量载体和如第二方面任一实现方式所述的负载重塑装置。
第五方面,本申请实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如第一方面任一实现方式所述的负载重塑方法。
在本申请上述实施例中,获取系统的负载需求,然后根据系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性,确定需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令,并将该负载重塑指令发送给目标能量载体所对应的控制器,以使控制器根据负载重塑指令对目标能量载体的负载特性进行调整,从而使得系统的整体负载满足系统的需求。由于能源管理系统中各能量载体的负载特性复杂不易管理控制,而本申请实施例中,能够控制各能量载体对负载进行调整,从而使得能源管理系统的整体负载满足需求,便于管理,使整个能源系统在电网接口端呈现出灵活的、适合调度的负载特性,提升端口友好性,实现智能、灵活、柔性控制。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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的附图。
图1为本申请实施例提供的一种负载重塑方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的一种能源管理系统的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种负载重塑装置的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种负载重塑设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本申请所保护的范围。
为了解决能源管理系统中负载特性复杂、不易管理控制的问题,本申请实施例提供一种负载重塑方法、装置、设备及能源管理系统。
参见图1,为本申请实施例提供的负载重塑方法的流程示意图。如图所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤101、获取系统的负载需求。
例如,系统的负载需求可以是恒功率负载需求,也可以是恒压、变压、恒流、变流、恒阻、变阻等负载需求。系统的负载需求可以是固定不变的,也可以是随系统需求和/或接入的能量载体变化而变化的。
步骤102、根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令。
在获取到系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性后,可以确定当前的各能量载体的整体负载特性是否满足系统的负载需求,若不满足,可以确定负载调整策略,具体确定出需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令。
步骤103、将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整。
将确定出的负载重塑指令发送给目标能量载体所对应的控制器,由控制器根据负载重塑指令控制目标能量载体调节负载特性,以使系统的中各能量载体的整体负载需求能够满足系统的负载需求。
在一些实施例中,上述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载。
在图2所示的能源管理系统的示意图中,能源管理系统中包括有电网,智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载等。每种能源载体的控制器与负载重塑装置连接,以使负载重塑装置能够向其发送负载重塑指令,获取各能量载体当前的负载特性。
在图2所示的实施例中,智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,该AC/DC双向转换器与负载重塑装置连接,从而接收负载重塑装置发送的负载重塑指令,并根据该负载重塑指令控制智能变流器参数,从而使得智能变流器的负载特性满足需求。光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,该光伏DC/DC转换器与负载重塑装置连接,从而接收负载重塑装置发送的负载重塑指令,并根据该负载重塑指令控制光伏组件的参数,从而使得光伏组件的负载特性满足需求。储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,该储能DC/DC转换器与负载重塑装置连接,从而接收负载重塑装置发送的负载重塑指令,并根据该负载重塑指令控制储能组件的参数,从而使得储能组件的负载特性满足需求。直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器,该负载DC/DC转换器与负载重塑装置连接,从而接收负载重塑装置发送的负载重塑指令,并根据该负载重塑指令控制直流负载的参数,从而使得直流负载的负载特性满足需求。
例如,智能变流器可以通过输出电流的特性控制,实现恒压负载特性、恒流负载特性、恒阻负载特性、恒功率负载特性以及各种可变负载特性间自由切换。由于智能变流器交流侧连接公用电网,直流侧连接直流母线的不同能量载体,因此,智能变流器在进行负载特性重塑控制时,需要直流母线能量载体进行同步负载特性重塑控制,以更好的实现整个系统对电网的调度需求的负载特性重塑控制。
如前所述,负载需求有多种类型,相应的,确定出的负载重塑指令也可以包括多种类型,例如,可以包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令。
以电网调度过程中对能源管理系统提出恒功率输出负载特性为例,负载重塑装置接收到电网的负载需求,并对能源管理系统内部各能量载体的实时负载特性进行监测及评估,对系统内部发电、用电实时功率进行检测及权衡,通过光伏DC/DC转换器对光伏组件的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)控制实现光伏组件的功率输出特性可控,通过对负载特性及用户用电习惯进行分析,通过直流负载DC/DC转换器的控制实现负载用电功率的变化及可控,通过储能DC/DC转换器对储能电池的控制实现储能输入/输出特性的可变、可控,在功率的控制上实现按需控制,通过负载重塑装置在综合分析及计算,制定出最高效的负载特性重塑控制方法,并通过通讯接口对各能量载体发送负载特性重塑控制指令,实现系统的负载特性重塑控制。
在本申请上述实施例中,获取系统的负载需求,然后根据系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性,确定需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令,并将该负载重塑指令发送给目标能量载体所对应的控制器,以使控制器根据负载重塑指令对目标能量载体的负载特性进行调整,从而使得系统的整体负载满足系统的需求。由于能源管理系统中各能量载体的负载特性复杂不易管理控制,而本申请实施例中,能够控制各能量载体对负载进行调整,从而使得能源管理系统的整体负载满足需求,便于管理,使整个能源系统在电网接口端呈现出灵活的、适合调度的负载特性,提升端口友好性,实现智能、灵活、柔性控制。
基于相同的技术构思,本申请实施例还提供一种负载重塑装置,用于实现上述方法实施例。参见图3,为本申请实施例提供的负载重塑装置的结构示意图,如图所示,该装置可以包括:获取模块301、确定模块302以及发送模块303。
具体的,获取模块301,用于获取系统的负载需求。
确定模块302,用于根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令。
发送模块303,用于将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整。
在一种可能的实现方式中,所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载。
在一种可能的实现方式中,所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器。
在一种可能的实现方式中,所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令。
在本申请上述实施例中的负载重塑装置可以应用于微电网系统中,获取系统的负载需求,然后根据系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性,确定需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令,并将该负载重塑指令发送给目标能量载体所对应的控制器,以使控制器根据负载重塑指令对目标能量载体的负载特性进行调整,从而使得系统的整体负载满足系统的需求。由于能源管理系统中各能量载体的负载特性复杂不易管理控制,而本申请实施例中,能够控制各能量载体对负载进行调整,从而使得能源管理系统的整体负载满足需求,便于管理,使整个能源系统在电网接口端呈现出灵活的、适合调度的负载特性,提升端口友好性,实现智能、灵活、柔性控制。
基于相同的技术构思,本申请实施例提供一种负载重塑设备,用于实现上述方法实施例。参见图4,为本申请实施例提供的一种负载重塑设备的结构示意图,如图所示,该设备可以包括:处理器401和与所述处理器401连接的存储器402,所述处理器401用于调用所述存储器402中存储的计算机程序,执行以下步骤:
获取系统的负载需求;
根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;
将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整。
在一种可能的实现方式中,所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载。
在一种可能的实现方式中,所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器。
在一种可能的实现方式中,所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令。
基于相同的技术构思,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行上述负载重塑方法。
需要说明的是,在本申请实施例的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于进行区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性或先后顺序。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
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。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种负载重塑方法,其特征在于,包括:
获取系统的负载需求;
根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;
将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整;
所述负载需求包括恒功率负载需求、恒压、变压、恒流、变流、恒阻、变阻负载需求;
所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载;
所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器;
所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令;
所述根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令,包括:
在获取到系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性后,确定当前的各能量载体的整体负载特性是否满足系统的负载需求,若不满足,确定负载调整策略,具体确定出需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令。
2.一种负载重塑装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取系统的负载需求;
确定模块,用于根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令;
发送模块,用于将所述负载重塑指令发送至所述目标能量载体所对应的控制器,以使所述控制器根据所述负载重塑指令对所述目标能量载体的负载特性进行调整;
所述负载需求包括恒功率负载需求、恒压、变压、恒流、变流、恒阻、变阻负载需求;
所述能量载体包括以下一种或多种:智能变流器,光伏组件,储能电池,直流负载;
所述智能变流器对应的控制器为智能变流器的AC/DC双向转换器,所述光伏组件对应的控制器为光伏DC/DC转换器,所述储能电池对应的控制器为储能DC/DC转换器,所述直流负载对应的控制器为负载DC/DC转换器;
所述负载重塑指令包括以下一种或多种:输出电压控制指令,输出电流控制指令,输出功率控制指令,输出阻性控制指令;
所述根据当前的各能量载体的负载特性以及所述负载需求,确定待重塑的目标能量载体以及负载重塑指令,包括:
在获取到系统的负载需求以及当前各能量载体的负载特性后,确定当前的各能量载体的整体负载特性是否满足系统的负载需求,若不满足,确定负载调整策略,具体确定出需要进行负载重塑的目标能量载体以及相应的负载重塑指令。
3.一种负载重塑设备,其特征在于,包括处理器和与所述处理器连接的存储器,所述处理器用于调用所述存储器中存储的计算机程序,执行如权利要求1所述的负载重塑方法。
4.一种能源管理系统,其特征在于,包括至少一种能量载体和如权利要求2所述的负载重塑装置。
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