CN112542857B - 控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备 - Google Patents

控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备，用于提升微网系统稳定性的同时提升发电设备的渗透率。该方法包括：若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。

Description

控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及微电网技术领域，特别涉及一种控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备。
背景技术
微电网，简称微网，是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。相较于传统由火力或水力发电的大电网，微电网具有灵活性高、组网速度快、新型能源利用率高等优势，但不具备大电网的稳定性和可靠性，尤其是以风光储充等多种新能源设备为主的微电网中，其可靠性与稳定性亟需进一步提升。例如，在以多种间歇性分布式能源为主且负荷特性波动较大的微网中，常常因微网系统的“脆弱性”导致微网系统崩溃或间歇性失电。
目前可以通过软件策略算法优化微网系统中分布式能源的输出功率继而提升微网系统的稳定性和可靠性，但该方法不适用于设备输出突变率或负荷特性突变率较大的微网系统，由于负荷与电源变化的不确定性，微网系统的电压与频率的稳定性很难维持较长的时间，并且由于微网系统的波动也会导致后期计算与再控制输出功率的时间迟滞等问题，因此会导致微网系统的稳定性和可靠性大大降低。
发明内容
本发明提供一种控制微网系统稳定输出的方法、装置及设备，用于结合微网系统的负荷波动控制发电设备的发电功率稳定在设定时段内，提升微网系统稳定性的同时提升发电设备的渗透率。
第一方面，本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的方法，该方法包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可能的实施方式，基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，包括：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
作为一种可能的实施方式，根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，包括：
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
作为一种可能的实施方式，所述方法还包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述方法还包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
作为一种可能的实施方式，还包括：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
第二方面，本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的装置，包括：
确定基准功率单元，用于若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
确定稳定功率单元，用于根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
循环运行单元，用于若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述确定基准功率单元具体用于：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述确定稳定输出功率单元具体用于：
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
第三方面，本发明实施例还提供一种控制微网系统稳定输出的设备，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器被配置为执行：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器被配置为执行：
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
第四方面，本发明实施例还提供计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时用于实现上述第一方面所述方法的步骤。
本申请的这些方面或其他方面在以下的实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的一种调节微网系统稳定输出的方法流程图。
图3为本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的装置示意图；
图4为本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的设备示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案，并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新应用场景的出现，本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。其中，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
实施例1
目前针对提升微电网系统的稳定性和可靠性提出的方法中，主要通过两种方式实现，一种方式是，通过控制系统中分布式能源的输出功率继而稳定微网系统的电压和频率，此方法策略虽然能满足设备输出/负荷特性突变率较低的微网系统，但是相较于突变率较大的微网系统由于负荷与电源变化的不确定性，系统电压与频率的稳定性很难维持一个较长的时间，并且由于系统的波动也会导致后期计算与再控制输出功率的时间迟滞等问题，其稳定性和可靠性大大降低，但是该方式下，系统的稳定性受限于光伏和负荷预测的精准度，因此对稳定输出功率的控制效果不佳；另一种方式是，通过光伏和负荷的预测，通过预测的能力继而调整发电设备的输出功率，但是引入预测控制后发电设备的精准性控制受到严重影响，导致对稳定输出功率的控制效果不佳。
为了解决上述问题，本发明实施例主要着眼于以风光储充等多种新能源电力电子电源设备为主的微电网中，提供一种适应于各类型复杂电源及骤变突变的稳定性控制策略，解决因发电功率或负荷急剧骤变导致系统波动甚至微网系统崩溃的问题。本发明提出一种适用于各类型复杂电源及骤变突变性大的负荷情况下，通过寻优间歇性发电输出功率在某一时间片区内的恒定输出功率，继而通过优化控制，最终建立起适用于该负荷突变的微电网系统。本实施例通过控制发电设备的发电功率稳定在某区间并结合突变中的负荷波动进行的优化策略，提升系统的稳定性的同时提升发电设备的渗透率，最终进一步提高经济性。
如图1所示，本发明实施例提供的一种控制微网系统稳定输出的方法，本实施例中的微网系统包括但不限于：光伏发电设备、风力发电设备以及储能设备；该方法的具体实施流程如下所示：
步骤100、若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量与所述微网发电量的比值确定的；
本发明实施例通过判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的大小，确定当前时刻负荷是否发生了突变，其中当前时刻属于所述当前时段的范围，实施中，若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，即当前时段内的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值的绝对值大于阈值，则说明当前时段内的负荷发生了突变。
本实施例中的目标输出功率与负荷正相关，其中，所述发电设备的发电量与所述微网发电量的比值是不变的，容易理解的是，微网系统包括多个发电设备，多个发电设备的总发电量等于微网系统的发电量，而每个发电设备的发电量在整个微网系统中所占的比例是不变的，这个比例可以理解为发电设备在微网系统中的渗透率。
步骤101、根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
实施中，稳定输出功率是根据基准功率与目标输出功率的接近程度确定的，本实施例可以根据与目标输出功率的接近程度，确定最终调节的发电设备的稳定输出功率，即本实施例中的稳定输出功率是基于目标输出功率确定的，而目标输出功率与负荷之间是正相关，因此本实施例中的稳定输出功率也是基于负荷确定的，可以根据负荷当前的大小来调整输出功率以使当前的输出功率不会发生突变或大幅波动。
步骤102、若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中的发电设备包括但不限于：光伏发电设备或风力发电设备。通过本实施例提供的方法可以对任一种发电设备的输出功率进行稳定控制。
本实施例提供的稳定输出方法是一个循环迭代的过程，即在当前负荷发生突变的情况下，调节并保持稳定功率输出一段时间后，继续判断负荷是否仍发生突变，若是则继续调节并保持稳定功率输出一段时间。那么即使负荷的变化很大，通过本实施例的方法，也可以使得输出功率不会随着负荷进行突变，而是缓慢平稳的变化，即一段时间一段时间的变化，最终实现发电设备的输出功率能够稳定在某一区间，缓慢平稳的上升或下降。
本实施例在确定负荷发生突变之后，首先基于目标输出功率以及所述发电设备当前的输出功率确定基准功率，其次再确定是否根据所述基准功率调节当前发电设备的输出功率。需要说明的是，本发明实施例中稳定输出功率的方法，参考了负荷当前的状态，即负荷是否处于稳定或突变状态，从而以与负荷正相关的目标输出功率作为参考值，来调节当前输出功率，以使输出功率稳定地不断接近所述目标输出功率。
在微网系统中，负荷的不确定是整个微网系统稳定控制中至关重要的一环，如充电桩的频繁插拔，负荷波动的随机性、频繁性和跳跃性均会导致对整个微网系统的支撑电压、频率产生较强的扰动，而与此同时由于发电设备功率的间歇性输出，亦会加剧对整个微网系统性的震荡。作为一种可选的实施方式，本发明实施例预先对微网系统的负荷的变化规律进行统计，从而有效判断当前负荷是否发生突变，具体的确定负荷变化规律的过程如下所示：
1)采集微网在预设时段内的负荷数据；
实施中，可以采集微网在预设时段内中各个工作日的负荷数据，具体的在采集每个工作日的负荷数据时，可以按设定周期进行采集，例如每2s进行一次数据采集，从而得到微网在该工作日下24h的负荷数据。
2)对采集的负荷数据进行抽样选取，得到抽样时段的负荷数据；
例如，选取的抽样时段为某工作日下24h的负荷数据。
3)根据微网在抽样时段的负荷数据，按预设时间间隔将所述抽样时段划分为多个时段，计算多个时段内的负荷数据的负荷均值；
例如，以抽样时段是24h，预设时间间隔是5min为例，将抽样时段划分为288个时段，在每个时段内抽取N个负荷数据，例如负荷Ploadi，i∈(1、2、3……N),10≤N≤20，然后计算每个时段内N个负荷数据的均值，即
Figure GDA0004151370040000101
通过上述的计算方式，可得288个时段所对应的负荷均值即为
Figure GDA0004151370040000102
i∈(1、2、3……288)。
4)根据相邻两个时段内的负荷均值之间的差值，确定当前时段内负荷的变化趋势，其中所述变化趋势包括平缓或突变；
通过上述计算方式，对微网系统中波动性较大的负荷根据抽样时段计算各时段内的负荷均值，然后根据相邻时段内的负荷均值之间的差值确定当前时段内的负荷变化。
实施中，可以取288个时段内任一相邻两个时段的负荷均值之间的差值，将差值与阈值进行比较，得到负荷变化的趋势，例如当
Figure GDA0004151370040000103
Figure GDA0004151370040000104
时，确定当前时段内的负荷变化为平缓，反之则为突变。
通过上述方法，本实施例可以预先确定负荷在各个时段内的变化趋势，而基于负荷每个工作日在各个时段内的变化趋势都是相同的，从而判断当前微网的负荷所在时段内对应的负荷的变化趋势。也就是说，本实施例在对当前发电设备的输出功率进行调节之前，会判断当前微网的负荷所在时段内对应的负荷的变化趋势，即判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值之间的差值是否在预设范围内。基于上述判断负荷变化趋势的方法，本实施例预先设置了两种负荷变化的方式，包括平缓和突变，而不同时段的负荷的变化趋势对应了该时段属性为平缓时段或突变时段，从而基于预先确定的各个时段的属性，确定当前负荷所对应的时段，确定当前负荷的变化趋势是平缓或突变。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例还可以根据微网中发电设备的间歇性发电特征，确定不同发电设备的发电规律。
首先，以发电设备为光伏发电设备为例，设置光伏发电设备的三个发电时间区间，包括爬坡区间、平坡区间以及退坡区间，其中，根据所述光伏发电设备所在地理位置的辐照来确定光伏发电设备的发电特征，具体的，如设定7点～11点为爬坡区间；设定11点～15点为平坡区间；设定15点～18点为退坡区间。
其次，以发电设备为风力发电设备为例，确定风力发电设备的三个发电时间区间，包括爬坡区间、平坡区间以及退坡区间，其中，根据所述风力发电设备所在地理位置的风力来确定风力发电设备的发电特征。
本实施例中的各个发电时间区间具备不同的发电特征，具体包括如下多种：
1)爬坡区间发电
若光伏发电设备处于爬坡区间，由于光照强度越来越强，因此光伏发电设备的能够输出的最大功率也越来越大，光伏发电设备的供电能力也越来越强；
同样，若风力发电设备处于爬坡区间，由于风力强度越来越强，因此风力发电设备的能够输出的最大功率也越来越大，风力发电设备的供电能力也越来越强。
2)平坡区间发电
若光伏发电设备处于平坡区间，由于光照强度比较平稳，因此光伏发电设备的能够输出的最大功率也比较平稳，光伏发电设备的供电能力也比较平稳；
若风力发电设备处于平坡区间，由于风力强度相对平稳，因此风力发电设备的能够输出的最大功率也比较平稳，风力发电设备的供电能力也比较平稳。
3)退坡区间发电
若光伏发电设备处于退坡区间，由于光照强度越来越弱，因此光伏发电设备的能够输出的最大功率也越来越小，光伏发电设备的供电能力也越来越弱；
若风力发电设备处于退坡区间，由于风力强度越来越弱，因此风力发电设备的能够输出的最大功率也越来越小，风力发电设备的供电能力也越来越弱。
本发明实施例能够结合负荷变化以及不同发电设备在不同发电时间区间的特性，调整当前发电设备的输出功率，保证不会因为当前负荷突变或发电设备在发电时间区间的较强波动而影响输出功率的稳定性。
作为一种可选的实施方式，本发明施例通过如下方式基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
本发明实施例中确定基准功率是以目标输出功率为目标，通过调节步长来修改发电设备当前的输出功率，从而使得最终得到的基准功率能够接近目标输出功率；
其中，调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
若目标输出功率大于所述发电设备当前的输出功率，则确定调节步长为大于零的固定步长；
若目标输出功率小于所述发电设备当前的输出功率，则确定调节步长为小于零的固定步长；
将所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率求和，得到基准功率。
作为一种可选的实施方式，本实施例通过如下任一种方式确定稳定输出功率：
方式1、若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；
需要说明的是，若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，说明当前的输出功率经过调节步长修改之后得到的基准功率与目标输出功率接近，则可以按第一比例锁定当前的基准功率，得到稳定输出功率，按稳定输出功率运行设定时段。
方式2、若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
需要说明的是，若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，说明当前的输出功率经过调节步长修改之后得到的基准功率与目标输出功率仍相差很大，则可以按第一比例锁定当前的基准功率，得到稳定输出功率，按稳定输出功率运行设定时段。
可选的，为了保证能够更好的稳定运行，本实施例中的第一比例大于所述第二比例。
本发明实施例提供的稳定输出的方法，结合本实施例确定的发电设备的发电特征，具有如下多种方式：
1)发电设备的发电状态处于爬坡区间
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，即负荷处于突变状态，则主要通过如下方式调节当前的输出功率：
11)确定基准功率PvRef；
其中，所述基准功率PvRef等于当前的输出功率PvPower±固定步长PSTEP；
12)若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例γ1的乘积；
若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率PvPowerMax与第二比例γ2的乘积。
其中，γ1>γ2，即第一比例大于第二比例。
13)设置发电设备的稳定标识，按所述稳定输出功率稳定运行设定时段T2min。
作为一种可选的实施方式，若运行设定时段内所述稳定输出功率下降得到下降功率，则按所述下降功率运行，即若在设定时段T2min内发电设备的输出功率下降，则跟随该下降的功率输出，直至在设定时段之后，再次判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值是否在预设范围内。
2)发电设备的发电状态处于平坡区间
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，即负荷处于突变状态，则主要通过如下方式调节当前的输出功率：
21)确定基准功率PvRef；
其中，所述基准功率PvRef等于当前的输出功率PvPower±固定步长PSTEP；
22)若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例γ1的乘积；
若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率PvPowerMax与第二比例γ1的乘积。
其中，第一比例＝第二比例。
23)设置发电设备的稳定标识，按所述稳定输出功率稳定运行设定时段T1min。
作为一种可选的实施方式，若运行设定时段内所述稳定输出功率下降得到下降功率，则按所述下降功率运行，即若在设定时段T1min内发电设备的输出功率下降，则跟随该下降的功率输出，直至在设定时段之后，再次判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值是否在预设范围内。
其中，T1>T2，且在平坡区间对应的第一比例大于在爬坡区间对应的第二比例，或等于在爬坡区间对应的第一比例。
3)发电设备的发电状态处于退坡区间
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，即负荷处于突变状态，则主要通过如下方式调节当前的输出功率：
31)确定基准功率PvRef；
其中，所述基准功率PvRef等于当前的输出功率PvPower±固定步长PSTEP；
32)若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例γ3的乘积；
若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率PvPowerMax与第二比例γ3的乘积。
其中，第一比例＝第二比例，且在退坡区间对应的第一比例小于在爬坡区间对应的第二比例。
33)设置发电设备的稳定标识，按所述稳定输出功率稳定运行设定时段T2min。
作为一种可选的实施方式，若运行设定时段内所述稳定输出功率下降得到下降功率，则按所述下降功率运行，即若在设定时段T2min内发电设备的输出功率下降，则跟随该下降的功率输出，直至在设定时段之后，再次判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值是否在预设范围内。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例还提供了一种负荷处于平稳状态(非突变状态)的稳定输出的方法，具体包括如下：
方法1、负荷处于平稳状态，且发电设备的发电状态处于爬坡区间或平坡区间。
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
需要说明的是，本发明实施例中的时间区间包括多个时段，即时间区间所包含的时间范围大于所述时段所包含的时间范围。可选的，所述时间区间包括但不限于：爬坡区间中的多个时间区间、平坡区间中的多个时间区间、退坡区间中的多个时间区间。其中，本实施例中的时段、时间区间都是预先设定的。
可选的，通过当前时刻发电设备所处的时间区间，确定发电设备的当前时间区间。
实施中，若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，说明当前负荷处于平稳状态，负荷的变化比较稳定，不会发生突变，并且，发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，说明发电设备处于爬坡区间或平坡区间；则执行如下步骤：
步骤11、基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
其中，所述基准功率PvRef等于当前的输出功率PvPower±固定步长PSTEP。
步骤12、将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
实施中，确定基准功率后，发电设备的输出功率进行负荷跟随，由于负荷处于稳定状态，且发电设备的发电能力处于爬升或平稳状态，因此，此时无需进行锁定调整，只需进行负荷跟随即可，即只需要通过固定步长调整当前的输出功率，进行负荷跟随。
方法2、负荷处于平稳状态，且发电设备的发电状态处于退坡区间。
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
可选的，本发明实施例中的时间区间包括多个时段，即时间区间所包含的时间范围大于所述时段所包含的时间范围。可选的，所述时间区间包括但不限于：爬坡区间中的多个时间区间、平坡区间中的多个时间区间、退坡区间中的多个时间区间。其中，本实施例中的时段、时间区间都是预先设定的。
可选的，通过当前时刻发电设备所处的时间区间，确定发电设备的当前时间区间。
实施中，若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，说明当前负荷处于平稳状态，负荷的变化比较稳定，不会发生突变，并且，发电设备在当前时间区间的输出功率小于上一时间区间的输出功率，说明发电设备处于退坡区间；则执行如下步骤：
步骤21、基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
其中，所述基准功率PvRef等于当前的输出功率PvPower±固定步长PSTEP。
步骤22、根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
实施中，若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例γ2的乘积；
若基准功率PvRef与所述目标输出功率PvObj的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率PvPowerMax与第二比例γ2的乘积。
其中，第一比例＝第二比例，且该情况下的第一比例小于上述爬坡区间对应的第一比例，或小于上述平坡区间对应的第一比例。
步骤23、若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
实施中，可以设置发电设备的稳定标识，按所述稳定输出功率稳定运行设定时段T2min。若运行设定时段后，再次判断相邻两个时段内微网的负荷均值的差值是否在预设范围内，若相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重复执行稳定输出过程，即重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可选的实施方式，若运行设定时段内所述稳定输出功率下降得到下降功率，则按所述下降功率运行，即若在设定时段T2min内发电设备的输出功率下降，则跟随该下降的功率输出，直至在设定时段之后，再次判断相邻两个时段内微网的负荷均值的差值是否在预设范围内。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例还可以控制微网的储能设备进行充电或放电，用于辅助发电设备进行稳定功率输出，具体实施方式如下所示：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
在整个微网系统中，储能设备主要受电池组的荷电状态(State of Charge,SOC)和单体电压的影响，具有较大的可控性。储能设备主要用于通过充电吸收发电设备在满足负荷用电需求的同时输出的多余的发电量，或在发电设备无法满足当前负荷的用户量的情况下，通过放电提供能量。
1)储能设备运行在充电模式。
若所述微网的发电量(包括光伏发电设备的发电量和风力发电设备的发电量)大于所述负荷的用电量，控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电，即剩余发电量＝发电量-用电量。
2)储能设备运行在放电模式。
若所述微网的发电量(包括光伏发电设备的发电量和风力发电设备的发电量)小于所述负荷的用电量，控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行放电，即剩余发电量＝用电量-发电量。
本发明的核心是提供一种针对于微网系统中各类型复杂电源及骤变波动大的负荷稳定性控制策略，解决因发电功率或负荷急剧骤变导致微网系统波动的稳定性控制策略。结合负荷特性进行按需平稳上网，微网系统的稳定性也不受限于对输出功率预测的精准度，更加保障输出稳定性的同时提升发电的渗透率，有效提升经济性。
如图2所示，本发明实施例提供一种调节发电设备输出功率的实施方法，该方法的具体实施流程如下所示：
步骤200、判断当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值是否在预设范围，若是执行步骤201，否则执行步骤202；
步骤201、判断发电设备在当前时间区间的输出功率是否小于上一时间区间的输出功率，若是执行步骤202，否则执行步骤208；
步骤202、基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
其中，所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
步骤203、判断所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度是否小于阈值，若是执行步骤204，否则执行步骤205；
步骤204、确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积，执行步骤206；
步骤205、确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积，执行步骤206。
步骤206、将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率。
步骤207、若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则返回执行步骤201。
步骤208、基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的。
步骤209、将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率，执行步骤207。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种控制微网系统稳定输出的装置，由于该装置即是本发明实施例中的方法中的装置，并且该装置解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图3所示，该装置包括：
确定基准功率单元300，用于若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
确定稳定功率单元301，用于根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
循环运行单元302，用于若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述确定基准功率单元具体用于：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述确定稳定输出功率单元具体用于：
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述装置具体还用于：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种控制微网系统稳定输出的设备，由于该设备即是本发明实施例中的方法中的设备，并且该设备解决问题的原理与该方法相似，因此该设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图4所示，该设备包括处理器400和存储器401，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行如下步骤：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器被配置为执行：
基于目标输出功率与所述发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；
根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器被配置为执行：
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或
若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
作为一种可能的实施方式，所述处理器还被配置为执行：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下步骤：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率，其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在所述微网发电量中所占的比例确定的；
根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；
若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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设备。
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设备的制造品，该指令设备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发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种控制微网系统稳定输出的方法，其特征在于，该方法包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率与发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率；其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在微网发电量中所占的比例确定的；
根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；其中，若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积；
若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间的输出功率不小于上一时间区间的输出功率，则基于所述目标输出功率和所述微网中发电设备当前的输出功率，确定基准功率；
将所述发电设备的输出功率调节到所述基准功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值在预设范围内，且所述发电设备在当前时间区间内的输出功率小于上一时间区间内的输出功率，则确定基准功率并将所述发电设备当前的输出功率调节到稳定输出功率。
4.根据权利要求1～3任一所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述微网的发电量大于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述微网剩余的发电量进行充电；
若所述微网的发电量小于所述负荷的用电量，则控制所述微网的储能设备按照所述负荷缺失的发电量进行放电。
5.一种控制微网系统稳定输出的装置，其特征在于，该装置包括：
确定基准功率单元，用于若当前时段内微网的负荷均值与上一时段内的负荷均值的差值不在预设范围内，则基于目标输出功率与发电设备当前的输出功率的大小，确定调节步长，所述调节步长包括大于零的固定步长或小于零的固定步长；根据所述调节步长与所述发电设备当前的输出功率，确定基准功率；其中所述目标输出功率是根据当前负荷的用电量以及所述发电设备的发电量在微网发电量中所占的比例确定的；
确定稳定功率单元，用于根据所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度，确定稳定输出功率，并将所述发电设备当前的输出功率调节到所述稳定输出功率；其中，若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述基准功率与第一比例的乘积；或若所述基准功率与所述目标输出功率的接近程度不小于阈值，则确定所述稳定输出功率为所述发电设备当前的最大输出功率与第二比例的乘积；
循环运行单元，用于若运行设定时段后，相邻两个时段内微网的负荷均值的差值不在预设范围内，则重新确定基准功率并再次调节所述发电设备当前的输出功率。
6.一种控制微网系统稳定输出的设备，其特征在于，该设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述处理器可执行的程序，所述处理器用于读取所述存储器中的程序并执行权利要求1～4任一所述方法的步骤。
7.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～4任一所述方法的步骤。
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