CN112736899A - 一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置 - Google Patents

一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置，上述方法包括获取微电网所在地的环境信息以及微电网的负荷功率信息；基于环境信息得到微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；设定时间初始值和微电网的储能设备的储能状态初始值；基于风机的发电量信息、光伏的发电量信息、负荷功率信息以及储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；根据特征参数计算得到预设时刻下的储能状态参数值，并基于储能状态参数值以及特征参数确定用于评估微电网的评估参数。上述方法充分考虑了微电网中风、光以及储能设备的运行特点，克服了风力发电和光伏发电的不确定性对评估指标计算的影响，从而为决策者提供合理的参考依据。

Description

一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置
技术领域
本发明属于微电网规划技术领域，尤其涉及一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置。
背景技术
微电网是由分布式电源、储能、负荷以及监控保护装置等组成的小型发供电系统。微电网在可再生能源利用、节能减排、提高供电可靠性等很多方面具有良好的性能优势。微电网规划方案的合理性对微电网建设运营的成效至关重要，是决定微电网能否发挥经济、社会和环境效益的关键环节。目前微电网规划评价指标的选取受到指标可表示性和数学模型的限制，只能从某个侧面反映部分评价指标，具有片面性。同时，微电网中风、光等可再生能源发电的不确定性也给评价指标计算的客观性和合理性带来了问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本公开提供了一种微电网规划方案评价指标计算方法以及装置，充分考虑了微电网中风、光以及储能设备的运行特点，克服了风力发电和光伏发电的不确定性对评估指标计算的影响，从而为决策者提供合理的参考依据。
根据本公开的第一方案，提供了一种微电网规划方案评价指标计算方法，所述方法包括：
获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息；
基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；
设定时间初始值和所述微电网的储能设备的储能状态初始值；
基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；
根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
根据本公开的第二方案，提供了一种微电网规划方案评价指标计算装置，包括：
获取模块，其配置为获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息；
计算模块，其配置为基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；
设定时间初始值和所述微电网的储能设备的储能状态初始值；
基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；
根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
与现有技术相比，本公开实施例的有益效果在于：本公开通过获取微电网所在地的环境信息，以及根据环境信息得到微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息，使得本公开所提出的方法充分考虑了微电网中风、光以及储能设备的运行特点，克服了风力发电和光伏发电的不确定性对评估指标计算的影响，具有指标获取手段明确、评价尺度统一的特点，从而为决策者提供合理的参考依据。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
图1为本公开实施例微电网规划方案评价指标计算方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本公开实施例提供了一种微电网规划方案评价指标计算方法，如图1所示，所述方法包括步骤S101至步骤S105。
步骤S101：获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息。
步骤S102：基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息。
步骤S103：设定时间初始值、所述微电网的储能设备的储能状态初始值以及特征参数的初始值。
步骤S104：基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数。
步骤S105：根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
具体地，步骤S103中设定的时间初始值可为1，储能设备的储能状态初始值可为50％，特征参数可包括电价、分布式电源自用率、平均持续供电时间、用户供电可靠性、可再生能源弃电率、储能年等效全放电次数、交换功率峰谷差率、电量自平衡度和年化石能源替代比等参数，上述特征参数的初始值可设定为0。
具体地，上述预设时刻可设定为t＝8760，将时刻t、t+1、t+2…、8760依次返回步骤S104中，经过迭代计算得到在预设时刻下的特征参数，以最终确定评估参数。
本公开通过获取微电网所在地的环境信息，以及根据环境信息得到微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息，使得本公开所提出的方法充分考虑了微电网中风、光以及储能设备的运行特点，克服了风力发电和光伏发电的不确定性对评估指标计算的影响，具有指标获取手段明确、评价尺度统一的特点，从而为决策者提供合理的参考依据。
在一些实施例中，所述环境信息包括气温信息、风速信息和光照数据信息，
所述方法还包括步骤S201和步骤S202。
步骤S201：根据所述风速信息确定风机的发电功率。和/或
步骤S202：根据所述气温信息和光照数据信息确定光伏的发电功率。
具体地，步骤S201中可采用如下公式对风机的发电功率进行计算：
Figure BDA0002853888870000041
其中，Pwt(t)为风机的发电功率；v(t)为风速；Pwt,n为单台风机额定功率；vc为切入风速；vf为切出风速；vr为额定风速；Pwt,r(t)为风机的弃风功率。
具体地，步骤S202中可采用如下公式对光伏的发电功率进行计算：
Figure BDA0002853888870000042
其中，Ppv(t)为光伏的发电功率；Ppv,n为单块光伏安装容量；Mpv为光伏块数；Gst＝1000W/m2，为标准条件太阳辐射照度；Kst＝25℃为标准条件光伏电池板温度；k为功率温度系数；GS(t)为t时刻太阳实际辐射照度；Kc(t)为t时刻光伏板温度。上述光伏板温度可通过环境温度采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000051
其中，Ko(t)为t时刻环境温度。
在一些实施例中，所述特征参数包括负荷消减功率、储能设备的放电功率、储能设备的充电功率、风机的弃风功率以及光伏的弃光功率。
进一步地，所述根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数，包括步骤S301至步骤S313。
步骤S301：计算在预设时刻下所述风机的发电功率和光伏的发电功率与负荷功率的第一差值。
具体地，第一差值采用如下公式计算：
ΔP(t)＝Pwt(t)+PPV(t)-PL(t)
其中，Pwt(t)为风机的发电功率；Ppv(t)为光伏的发电功率；PL(t)为微电网的负荷功率。
步骤S302：在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率的情况下(44)，则确定储能设备的充电功率为所述储能设备的额定功率(45)。
步骤S303：①计算得到所述第一差值与所述储能设备的额定功率的第二差值。
步骤S304：在所述第二差值大于等于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第一公式计算所述弃光功率。
具体地，上述第一公式可为如下公式：
PPV,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n-Pwt(t)
其中，Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Pes,n为储能设备的额定功率；Pwt(t)为风机的发电功率。
步骤S305：②在所述第二差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定采用第二公式计算所述弃风功率(49)。
具体地，上述第二公式可为如下公式：
Pwt,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n
其中，Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Pes,n为储能设备的额定功率。
步骤S306：③在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下(44)，则确定所述储能设备的充电功率为第一差值(410)。
步骤S307：④在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于所述风机的发电功率(411)的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第三公式计算所述弃光功率(413)。
具体地，上述第三公式可为如下公式：
PPV,r(t)＝ΔP(t)-Pwt(t)
其中，Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Pwt(t)为风机的发电功率。
步骤S308：⑤在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述风机的发电功率(411)的情况下，则确定所述弃风功率为第一差值(414)。
步骤S309：⑥在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值(415)，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率(416)，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率和所述微电网的可控分布式电源的额定功率之和的情况下(417)，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及确定采用第四公式计算所述负荷消减功率(420)。
具体地，上述第四公式可为如下公式：
PL,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n-Pc,n
其中，PL,r(t)为负荷消减功率；Pes,n为储能设备的额定功率；Pc,n为可控分布式电源的额定功率。
步骤S310：⑦在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于所述储能设备允许的充电状态最小限值(415)，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率(416)，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率和所述可控分布式电源的额定功率之和的情况下(417)，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率(421)，以及所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值和所述储能设备的额定功率之差。
步骤S311：⑧在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值(415)，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下(416)，则确定所述储能设备的放电功率为所述第一差值(423)。
步骤S312：⑨在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于可控分布式电源的额定功率的情况下(424)，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及所述负荷消减功率为所述第一差值与所述可控分布式电源的额定功率之差(426)。
步骤S313：⑩在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于可控分布式电源的额定功率的情况下(424)，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值。
在一些实施例中，所述方法还包括：结合所述储能设备的充电效率和放电效率以及时间间隔，计算得到所述储能状态参数值。
具体地，可采用如下公式计算储能状态参数值：
Figure BDA0002853888870000071
其中，SOC(t)为储能状态参数值；ψ为储能设备的充电效率和放电效率；Pes,c(t)为储能设备的充电功率；Pes,d(t)为储能设备的放电功率；Δt为时间间隔。
在一些实施例中，所述方法还包括步骤S401至步骤S408。
步骤S401：根据所述微电网通过并网点向外网反送功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的分布式电源自用率。
具体地，可采用如下公式计算分布式电源自用率：
Figure BDA0002853888870000081
其中，P0(t)为t时刻微电网通过并网点向外网反送功率；Pg(t)为t时刻微电网中分布式电源总发电功率；Δt为时间间隔。Pg(t)采用如下公式计算：Pg(t)＝Pwt(t)+PPV(t)，其中，Pwt(t)为风机的发电功率；Ppv(t)为光伏的发电功率。
步骤S402：根据所述储能设备在预设时刻的储电量、微电网中分布式电源总发电功率、微电网负荷用电功率、重要负荷的占比以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的平均持续供电时间。
具体地，可采用如下方法计算微电网的平均持续供电时间：首先，求出满足如下的最大时间T(t)：
Figure BDA0002853888870000082
其中，Wes(t)为储能系统在t时刻的储电量；PL(t)为微电网负荷用电功率；Δt为时间间隔；ηc为重要负荷的占比；，Pg(i)为i时刻微电网中分布式电源总发电功率。Pg(i)采用如下公式计算：Pg(i)＝Pwt(i)+PPV(i)，其中，Pwt(i)为风机的发电功率；Ppv(i)为光伏的发电功率。
再对一年内各段最大时间T(t)取平均，即为微电网平均持续供电时间T，具体采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000083
步骤S403：根据所述负荷消减功率、所述微电网负荷用电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的用户供电可靠性。
具体地，可采用如下公式计算用户供电可靠性：
Figure BDA0002853888870000091
其中，PL,r(t)为微电网负荷消减功率；PL(t)为微电网负荷用电功率；Δt为时间间隔。
步骤S404：根据所述风机的发电功率、所述光伏的发电功率、所述弃风功率、所述弃光功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的可再生能源弃电率。
具体地，可采用如下公式计算可再生能源弃电率：
Figure BDA0002853888870000092
其中，Pwt(t)为风机的实际的发电功率；Ppv(t)为光伏的实际的发电功率；Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Δt为时间间隔。
步骤S405：根据所述储能设备的放电功率、所述储能设备的额定储存容量以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的储能年等效全放电次数。
具体地，可采用如下公式计算储能年等效全放电次数：
Figure BDA0002853888870000093
其中，Pes,d(t)为t时刻储能设备的放电功率，充电状态时该放电功率为0；Wes,n为储能设备的额定储存容量；Δt为时间间隔。
步骤S406：根据所述微电网向外网倒送最大功率、微电网从外网吸收的最大功率以及微电网最大负荷量，计算得出所述评估参数中的交换功率峰谷差率。
具体地，可采用如下公式计算交换功率峰谷差率：
Figure BDA0002853888870000094
其中，Po,m为微电网向外网倒送最大功率；Pi,m为微电网从外网吸收的最大功率；PL,m为微电网最大负荷量。
步骤S407：根据所述微电网负荷消减功率、微电网负荷用电功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的电量自平衡度。
具体地，可采用如下公式计算电量自平衡度：
Figure BDA0002853888870000101
其中，PL,r(t)为微电网的负荷消减功率；PL(t)为微电网负荷功率；Δt为时间间隔；Pg(t)为t时刻微电网中分布式电源总发电功率。
步骤S408：根据每度电的标准煤耗、微电网项目建设投资成本、风机的发电量以及光伏的发电量，计算得出所述评估参数中的年化石能源替代比。
具体地，可采用如下公式计算年化石能源替代比：
Figure BDA0002853888870000102
其中，Psc为每度电的标准煤耗；CI为微电网项目建设投资成本；Wa为风机的实际发电量和光伏的实际发电量，具体采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000103
其中，Pwt(t)为风机的实际的发电功率；Ppv(t)为光伏的实际的发电功率；Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Δt为时间间隔。
本公开实施例还提供了一种微电网规划方案评价指标计算装置，该装置包括获取模块和计算模块。获取模块配置为获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息。计算模块配置为基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；设定时间初始值、所述微电网的储能设备的储能状态初始值以及特征参数的初始值；基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
具体地，可设定的时间初始值可为1，储能设备的储能状态初始值可为50％，特征参数可包括电价、分布式电源自用率、平均持续供电时间、用户供电可靠性、可再生能源弃电率、储能年等效全放电次数、交换功率峰谷差率、电量自平衡度和年化石能源替代比等参数，上述特征参数的初始值可设定为0。
本公开通过获取微电网所在地的环境信息，以及根据环境信息得到微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息，使得本公开所提出的方法充分考虑了微电网中风、光以及储能设备的运行特点，克服了风力发电和光伏发电的不确定性对评估指标计算的影响，具有指标获取手段明确、评价尺度统一的特点，从而为决策者提供合理的参考依据。
在一些实施例中，所述环境信息包括气温信息、风速信息和光照数据信息，所述计算模块还配置为：
根据所述风速信息确定风机的发电功率；和/或
根据所述气温信息和光照数据信息确定光伏的发电功率。
具体地，可采用如下公式对风机的发电功率进行计算：
Figure BDA0002853888870000111
其中，Pwt(t)为风机的发电功率；v(t)为风速；Pwt,n为单台风机额定功率；vc为切入风速；vf为切出风速；vr为额定风速；Pwt,r(t)为风机的弃风功率。
具体地，可采用如下公式对光伏的发电功率进行计算：
Figure BDA0002853888870000112
其中，Ppv(t)为光伏的发电功率；Ppv,n为单块光伏安装容量；Mpv为光伏块数；Gst＝1000W/m2，为标准条件太阳辐射照度；Kst＝25℃为标准条件光伏电池板温度；k为功率温度系数；GS(t)为t时刻太阳实际辐射照度；Kc(t)为t时刻光伏板温度。上述光伏板温度可通过环境温度采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000121
其中，Ko(t)为t时刻环境温度。
在一些实施例中，所述特征参数包括负荷消减功率、储能设备的放电功率、储能设备的充电功率、风机的弃风功率以及光伏的弃光功率。
所述计算模块还配置为：
计算在预设时刻下所述风机的发电功率和光伏的发电功率与负荷功率的第一差值，具体地，第一差值采用如下公式计算：
ΔP(t)＝Pwt(t)+PPV(t)-PL(t)
其中，Pwt(t)为风机的发电功率；Ppv(t)为光伏的发电功率；PL(t)为微电网的负荷功率。
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定储能设备的充电功率为所述储能设备的额定功率。
计算得到所述第一差值与所述储能设备的额定功率的第二差值；
在所述第二差值大于等于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第一公式计算所述弃光功率，具体地，上述第一公式可为如下公式：
PPV,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n-Pwt(t)
其中，Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Pes,n为储能设备的额定功率；Pwt(t)为风机的发电功率。
在所述第二差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定采用第二公式计算所述弃风功率，具体地，上述第二公式可为如下公式：
Pwt,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n
其中，Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Pes,n为储能设备的额定功率。
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的充电功率为第一差值。
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第三公式计算所述弃光功率，具体地，上述第三公式可为如下公式：
PPV,r(t)＝ΔP(t)-Pwt(t)
其中，Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Pwt(t)为风机的发电功率。
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为第一差值。
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率和所述微电网的可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及确定采用第四公式计算所述负荷消减功率，具体地，上述第四公式可为如下公式：
PL,r(t)＝ΔP(t)-Pes,n-Pc,n
其中，PL,r(t)为负荷消减功率；Pes,n为储能设备的额定功率；Pc,n为可控分布式电源的额定功率。
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于所述储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率和所述可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，以及所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值和所述储能设备的额定功率之差。
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述第一差值。
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及所述负荷消减功率为所述第一差值与所述可控分布式电源的额定功率之差。
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值。
在一些实施例中，所述计算模块还配置为：结合所述储能设备的充电效率和放电效率以及时间间隔，计算得到所述储能状态参数值。
具体地，可采用如下公式计算储能状态参数值：
Figure BDA0002853888870000141
其中，SOC(t)为储能状态参数值；ψ为储能设备的充电效率和放电效率；Pes,c(t)为储能设备的充电功率；Pes,d(t)为储能设备的放电功率；Δt为时间间隔。
在一些实施例中，所述计算模块还配置为：
根据所述微电网通过并网点向外网反送功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的分布式电源自用率。
具体地，可采用如下公式计算分布式电源自用率：
Figure BDA0002853888870000142
其中，P0(t)为t时刻微电网通过并网点向外网反送功率；Pg(t)为t时刻微电网中分布式电源总发电功率；Δt为时间间隔。Pg(t)采用如下公式计算：Pg(t)＝Pwt(t)+PPV(t)，其中，Pwt(t)为风机的发电功率；Ppv(t)为光伏的发电功率。
根据所述储能设备在预设时刻的储电量、微电网中分布式电源总发电功率、微电网负荷用电功率、重要负荷的占比以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的平均持续供电时间。
具体地，可采用如下方法计算微电网的平均持续供电时间：首先，求出满足如下的最大时间T(t)：
Figure BDA0002853888870000151
其中，Wes(t)为储能系统在t时刻的储电量；PL(t)为微电网负荷用电功率；Δt为时间间隔；ηc为重要负荷的占比；Pg(i)为i时刻微电网中分布式电源总发电功率。Pg(i)采用如下公式计算：Pg(i)＝Pwt(i)+PPV(i)，其中，Pwt(i)为风机的发电功率；Ppv(i)为光伏的发电功率。
再对一年内各段最大时间T(t)取平均，即为微电网平均持续供电时间T，具体采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000152
根据所述负荷消减功率、所述微电网负荷用电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的用户供电可靠性。
具体地，可采用如下公式计算用户供电可靠性：
Figure BDA0002853888870000153
其中，PL,r(t)为微电网负荷消减功率；PL(t)为微电网负荷用电功率；Δt为时间间隔。
根据所述风机的发电功率、所述光伏的发电功率、所述弃风功率、所述弃光功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的可再生能源弃电率。
具体地，可采用如下公式计算可再生能源弃电率：
Figure BDA0002853888870000154
其中，Pwt(t)为风机的实际的发电功率；Ppv(t)为光伏的实际的发电功率；Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Δt为时间间隔。
根据所述储能设备的放电功率、所述储能设备的额定储存容量以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的储能年等效全放电次数。
具体地，可采用如下公式计算储能年等效全放电次数：
Figure BDA0002853888870000161
其中，Pes,d(t)为t时刻储能设备的放电功率，充电状态时该放电功率为0；Wes,n为储能设备的额定储存容量；Δt为时间间隔。
根据所述微电网向外网倒送最大功率、微电网从外网吸收的最大功率以及微电网最大负荷量，计算得出所述评估参数中的交换功率峰谷差率。
具体地，可采用如下公式计算交换功率峰谷差率：
Figure BDA0002853888870000162
其中，Po,m为微电网向外网倒送最大功率；Pi,m为微电网从外网吸收的最大功率；PL,m为微电网最大负荷量。
根据所述微电网负荷消减功率、微电网负荷用电功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的电量自平衡度。
具体地，可采用如下公式计算电量自平衡度：
Figure BDA0002853888870000163
其中，PL,r(t)为微电网的负荷消减功率；PL(t)为微电网负荷功率；Δt为时间间隔；Pg(t)为t时刻微电网中分布式电源总发电功率。
根据每度电的标准煤耗、微电网项目建设投资成本、风机的发电量以及光伏的发电量，计算得出所述评估参数中的年化石能源替代比。
具体地，可采用如下公式计算年化石能源替代比：
Figure BDA0002853888870000171
其中，Psc为每度电的标准煤耗；CI为微电网项目建设投资成本；Wa为风机的实际发电量和光伏的实际发电量，具体采用如下公式进行计算：
Figure BDA0002853888870000172
其中，Pwt(t)为风机的实际的发电功率；Ppv(t)为光伏的实际的发电功率；Pwt,r(t)为风机的弃风功率；Ppv,r(t)为光伏的弃光功率；Δt为时间间隔。
应当注意的是，在本公开的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本公开不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本公开实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。另外，本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微电网规划方案评价指标计算方法，其特征在于，所述方法包括：
获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息；
基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；
设定时间初始值、所述微电网的储能设备的储能状态初始值以及特征参数的初始值；
基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；
根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
2.根据权利要求1所述的微电网规划方案评价指标计算方法，其特征在于，所述环境信息包括气温信息、风速信息和光照数据信息，
所述方法还包括：
根据所述风速信息确定风机的发电功率；和/或
根据所述气温信息和光照数据信息确定光伏的发电功率。
3.根据权利要求2所述的微电网规划方案评价指标计算方法，其特征在于，所述特征参数包括负荷消减功率、储能设备的放电功率、储能设备的充电功率、风机的弃风功率以及光伏的弃光功率；
所述根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数，包括：
计算在预设时刻下所述风机的发电功率和光伏的发电功率与负荷功率的第一差值；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定储能设备的充电功率为所述储能设备的额定功率；
计算得到所述第一差值与所述储能设备的额定功率的第二差值；
在所述第二差值大于等于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第一公式计算所述弃光功率；
在所述第二差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定采用第二公式计算所述弃风功率；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的充电功率为第一差值；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第三公式计算所述弃光功率；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为第一差值；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率和所述微电网的可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及确定采用第四公式计算所述负荷消减功率；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于所述储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率和所述可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，以及所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值和所述储能设备的额定功率之差；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述第一差值；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及所述负荷消减功率为所述第一差值与所述可控分布式电源的额定功率之差；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值。
4.根据权利要求3所述的微电网规划方案评价指标计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
结合所述储能设备的充电效率和放电效率以及时间间隔，计算得到所述储能状态参数值。
5.根据权利要求4所述的微电网规划方案评价指标计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述微电网通过并网点向外网反送功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的分布式电源自用率；
根据所述储能设备在预设时刻的储电量、微电网中分布式电源总发电功率、微电网负荷用电功率、重要负荷的占比以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的平均持续供电时间；
根据所述负荷消减功率、所述微电网负荷用电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的用户供电可靠性；
根据所述风机的发电功率、所述光伏的发电功率、所述弃风功率、所述弃光功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的可再生能源弃电率；
根据所述储能设备的放电功率、所述储能设备的额定储存容量以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的储能年等效全放电次数；
根据所述微电网向外网倒送最大功率、微电网从外网吸收的最大功率以及微电网最大负荷量，计算得出所述评估参数中的交换功率峰谷差率；
根据所述微电网负荷消减功率、微电网负荷用电功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的电量自平衡度；
根据每度电的标准煤耗、微电网项目建设投资成本、风机的发电量以及光伏的发电量，计算得出所述评估参数中的年化石能源替代比。
6.一种微电网规划方案评价指标计算装置，其特征在于，包括：
获取模块，其配置为获取微电网所在地的环境信息以及所述微电网的负荷功率信息；
计算模块，其配置为基于所述环境信息得到所述微电网的风机的发电量信息和光伏的发电量信息；
设定时间初始值、所述微电网的储能设备的储能状态初始值以及特征参数的初始值；
基于所述风机的发电量信息、所述光伏的发电量信息、所述负荷功率信息以及所述储能设备的储能状态初始值，计算得到预设时刻下特征参数；
根据所述特征参数计算得到预设时刻下的所述储能状态参数值，并基于所述储能状态参数值以及所述特征参数确定用于评估所述微电网的评估参数。
7.根据权利要求6所述的微电网规划方案评价指标计算装置，其特征在于，所述环境信息包括气温信息、风速信息和光照数据信息，
所述计算模块还配置为：
根据所述风速信息确定风机的发电功率；和/或
根据所述气温信息和光照数据信息确定光伏的发电功率。
8.根据权利要求7所述的微电网规划方案评价指标计算装置，其特征在于，
所述特征参数包括负荷消减功率、储能设备的放电功率、储能设备的充电功率、风机的弃风功率以及光伏的弃光功率；
所述计算模块还配置为：
计算在预设时刻下所述风机的发电功率和光伏的发电功率与负荷功率的第一差值；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定储能设备的充电功率为所述储能设备的额定功率；
计算得到所述第一差值与所述储能设备的额定功率的第二差值；
在所述第二差值大于等于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第一公式计算所述弃光功率；
在所述第二差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定采用第二公式计算所述弃风功率；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的充电功率为第一差值；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值大于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为所述风机的发电功率，以及确定采用第三公式计算所述弃光功率；
在所述第一差值大于等于0，且所述储能状态参数值大于储能设备允许的充电状态最大限值，且所述第一差值小于所述风机的发电功率的情况下，则确定所述弃风功率为第一差值；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率和所述微电网的可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及确定采用第四公式计算所述负荷消减功率；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于所述储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于所述储能设备的额定功率，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率和所述可控分布式电源的额定功率之和的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述储能设备的额定功率，以及所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值和所述储能设备的额定功率之差；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值大于等于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于所述储能设备的额定功率的情况下，则确定所述储能设备的放电功率为所述第一差值；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值大于等于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述可控分布式电源的额定功率，以及所述负荷消减功率为所述第一差值与所述可控分布式电源的额定功率之差；
在所述第一差值小于0，且所述储能状态参数值小于储能设备允许的充电状态最小限值，且所述第一差值小于可控分布式电源的额定功率的情况下，则确定所述可控分布式电源的放电功率为所述第一差值。
9.根据权利要求8所述的微电网规划方案评价指标计算装置，其特征在于，
所述计算模块还配置为：
结合所述储能设备的充电效率和放电效率以及时间间隔，计算得到所述储能状态参数值。
10.根据权利要求9所述的微电网规划方案评价指标计算装置，其特征在于，
所述计算模块还配置为：
根据所述微电网通过并网点向外网反送功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的分布式电源自用率；
根据所述储能设备在预设时刻的储电量、微电网中分布式电源总发电功率、微电网负荷用电功率、重要负荷的占比以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的平均持续供电时间；
根据所述负荷消减功率、所述微电网负荷用电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的用户供电可靠性；
根据所述风机的发电功率、所述光伏的发电功率、所述弃风功率、所述弃光功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的可再生能源弃电率；
根据所述储能设备的放电功率、所述储能设备的额定储存容量以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的储能年等效全放电次数；
根据所述微电网向外网倒送最大功率、微电网从外网吸收的最大功率以及微电网最大负荷量，计算得出所述评估参数中的交换功率峰谷差率；
根据所述微电网负荷消减功率、微电网负荷用电功率、微电网中分布式电源总发电功率以及所述时间间隔，计算得出所述评估参数中的电量自平衡度；
根据每度电的标准煤耗、微电网项目建设投资成本、风机的发电量以及光伏的发电量，计算得出所述评估参数中的年化石能源替代比。
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