CN113258610A - 一种微电网调整的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种微电网调整的方法及装置。在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差。如果发电量差大于第一预设值，则根据发电量差确定待调整微电网中分布式电源的增加量。本申请提供的方法结合负荷功率、分布式电源以及分布式储能设备确定微电网的调整量。提供的调整方法有效利用微电网中现有设备，并且根据微电网的实际需要合理适当进行设备及数量的调整，避免了过度扩容导致的能量浪费。

Description

一种微电网调整的方法及装置
技术领域
本申请涉及电力技术领域，特别涉及一种微电网调整的方法及装置。
背景技术
微电网与其他电网一样，拥有分布式电源、负荷、储能设备等关键设备。其中，分布式电源给负荷提供电能，负荷消耗电能。储能设备调节分布式电源提供的电能，当分布式电源提供的电能高于负荷消耗的电能时，储能设备进行充电，当分布式电源提供的电能低于负荷消耗的电能时，储能设备进行放电。微电网在紧急情况下脱离主电网进行孤岛运行。这时候的微电网以持续稳定提供电能为主要目标。一般微电网建立之初，分布式电源、负荷以及储能设备之间的电能供给以及电能消耗保持平衡，随着负荷的增加，三者之间的平衡难以继续保持。负荷在一天中处于不断变化的状态，如果一味增加分布式电源或储能设备，会造成设备的浪费，因此如何对微电网进行适当的调整，成为当前亟需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种微电网调整的方法及装置，用于解决现有技术中微电网中的重要设备的调整参数难以确定的问题。
第一方面，本申请提供了一种微电网调整的方法，所述方法包括：
在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及所述待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差；
如果所述发电量差大于第一预设值，则根据所述发电量差确定所述待调整微电网中分布式电源的增加量。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
如果所述发电量差小于或等于所述第一预设值；则根据单位时刻对应的所述负荷功率以及所述单位时刻所述分布式电源的总发电功率，确定所述单位时刻对应的单位发电量差；
从所述单位发电量差中确定出最大单位发电量差；
如果所述最大单位发电量差大于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定所述待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
如果所述最大单位发电量差小于或等于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，且所述单位发电量差大于所述分布式储能设备的总实际功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述分布式电源的增加量采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000011
其中，ΔQD为所述分布式电源的增加量；min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；t为任意一时刻。
结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述分布式储能设备的调整量采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000021
其中，ΔQcΔt为所述分布式储能设备的调整量；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；ta为任意时刻之一；tb为任意时刻之二。
第二方面，本申请提供了一种微电网调整的装置，所述装置包括：
第一确定模块，用于在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及所述待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差；
第二确定模块，用于如果所述发电量差大于第一预设值，则根据所述发电量差确定所述待调整微电网中分布式电源的增加量。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述第二确定模块，还用于：
如果所述发电量差小于或等于所述第一预设值；则根据单位时刻对应的所述负荷功率以及所述单位时刻所述分布式电源的总发电功率，确定所述单位时刻对应的单位发电量差；以及，从所述单位发电量差中确定出最大单位发电量差；以及如果所述最大单位发电量差大于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定所述待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述第二确定模块还用于：
如果所述最大单位发电量差小于或等于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，且所述单位发电量差大于所述分布式储能设备的总实际功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述第二确定模块具体用于：
Figure BDA0003141474050000022
其中，ΔQD为所述分布式电源的增加量；min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；t为任意一时刻。
结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述第二确定模块具体用于：
Figure BDA0003141474050000023
其中，ΔQcΔt为所述分布式储能设备的调整量；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；ta为任意时刻之一；tb为任意时刻之二。
本申请提供的方法结合负荷功率、分布式电源以及分布式储能设备确定微电网的调整量。提供的调整方法有效利用微电网中现有设备，并且根据微电网的实际需要合理适当进行设备及数量的调整，避免了过度扩容导致的能量浪费。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种微电网调整方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种微电网调整装置的结构示意图。
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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种微电网调整方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例提供的方法包括以下步骤：
步骤101，在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差。
具体的，发电量差采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000031
公式(1)中，A为发电量差；f(t)为负荷功率；PD(t)为分布式电源的总发电功率。相应的，本申请实施例中，一种可行的预设时间段为二十四小时。
步骤102，判断发电量差是否大于第一预设值，如果发电量差大于第一预设值，则执行步骤103，否则执行步骤104。
具体的，步骤102通过以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000032
公式(2)中，
Figure BDA0003141474050000038
为第一判断中间量，反应步骤102的执行结果，如果发电量差大于第一预设值，则取值为零，否则取值为1；
Figure BDA0003141474050000033
即表示发电量差大于第一预设值，需要执行步骤103。
具体的，本申请实施例中，第一预设值为零。如果发电量差大于零，则说明当前的分布式电源的供电功率不能满足目前的负荷功率。
步骤103，根据发电量差确定待调整微电网中分布式电源的增加量。
具体的，所述分布式电源的增加量采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000034
公式(3)中，ΔQD为所述分布式电源的增加量；min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；t为任意一时刻。
步骤104，根据单位时刻对应的负荷功率以及单位时刻分布式电源的总发电功率，确定单位时刻对应的单位发电量差。
步骤105，从单位发电量差中确定出最大单位发电量差。
步骤106，判断最大单位发电量差是否大于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，如果最大单位发电量差大于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，则执行步骤107，否则执行步骤108。
具体的，步骤106采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000035
公式(4)中，max[f(t)-PD(t)]为最大单位发电量差；
Figure BDA0003141474050000036
为分布式储能设备的额定总功率。
进一步的，步骤106可以通过以下方法进一步确定：
Figure BDA0003141474050000037
公式(5)中，kP为第二中间判断量；f(t)为负荷功率；PD(t)为分布式电源的总发电功率；
Figure BDA0003141474050000041
为分布式储能设备的额定总功率；
Figure BDA0003141474050000042
表示最大单位发电量差大于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；
Figure BDA0003141474050000043
表示最小单位发电量大于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；f(t')-PD(t')≠Pc(t'),t<t'<t+24,t'∈{f(t')-PD(t')≥0}表示储能设备在接下来二十四小时内，储能设备所需储能功率大于储能设备总发电功率。
步骤107，根据负荷功率以及分布式电源的总发电功率，确定待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
具体的，分布式储能设备的功率调整量采用以下方法确定：
Figure BDA0003141474050000044
公式(6)中，
Figure BDA0003141474050000045
为增容后的分布式储能设备的功率；
Figure BDA0003141474050000046
为分布式储能设备的额定总功率。
Figure BDA0003141474050000047
公式(7)中，
Figure BDA0003141474050000048
为增容后的分布式储能设备的功率；
Figure BDA0003141474050000049
为分布式储能设备的最大放电功率；
Figure BDA00031414740500000410
为分布式储能设备的充电最大功率。
其中，
Figure BDA00031414740500000411
为分布式储能设备的充电最大功率采用以下方法确定：
Figure BDA00031414740500000412
公式(8)中，
Figure BDA00031414740500000413
为负荷和分布式储能充电设备无法消耗和储能的电能；
Figure BDA00031414740500000414
Figure BDA00031414740500000415
f(t)-PD(t)≤0表示分布式储能设备充电时段；
Figure BDA00031414740500000416
表示任意24小时的周期内，分布式电源发电电量比实际负荷需要电量多余电量。
步骤108，判断单位发电量差是否大于分布式储能设备的总实际功率，如果单位发电量差大于分布式储能设备的总实际功率，则执行步骤109，否则执行步骤110。
具体的，步骤108通过以下方法确定：
Figure BDA00031414740500000417
公式(9)中，kQ2为第三中间判断量；f(t)为负荷功率；PD(t)为分布式电源的总发电功率；Pc(t)表示分布式储能设备的总实际功率。
步骤109，根据负荷功率以及分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
具体的，分布式储能设备的调整量采用以下方法确定：
Figure BDA00031414740500000418
其中，ΔQcΔt为分布式储能设备的调整量；f(t)为负荷功率；PD(t)为分布式电源的总发电功率；ta为任意时刻之一；tb为任意时刻之二。
步骤110，不调整微电网的设备以及设备参数。
本申请提供的方法结合负荷功率、分布式电源以及分布式储能设备确定微电网的调整量。提供的调整方法有效利用微电网中现有设备，并且根据微电网的实际需要合理适当进行设备及数量的调整，避免了过度扩容导致的能量浪费。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
图2示例性示出了本申请实施例提供的一种微电网调整装置的结构示意图。如图2所示，该装置具有实现上述微电网调整方法的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该装置可以包括：第一确定模块11以及第二确定模块12。
第一确定模块11，用于在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差。
第二确定模块12，用于如果发电量差大于第一预设值，则根据发电量差确定待调整微电网中分布式电源的增加量。
可选的，第二确定模块12，还用于：
如果发电量差小于或等于第一预设值。则根据单位时刻对应的负荷功率以及单位时刻分布式电源的总发电功率，确定单位时刻对应的单位发电量差。以及，从单位发电量差中确定出最大单位发电量差。以及如果最大单位发电量差大于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率。则根据负荷功率以及分布式电源的总发电功率，确定待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
可选的，第二确定模块12还用于：
如果最大单位发电量差小于或等于待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，且单位发电量差大于分布式储能设备的总实际功率。则根据负荷功率以及分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
可选的，第二确定模块12具体用于：
Figure BDA0003141474050000051
其中，ΔQD为分布式电源的增加量。min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值。f(t)为负荷功率。PD(t)为分布式电源的总发电功率。t为任意一时刻。
可选的，第二确定模块12具体用于：
Figure BDA0003141474050000052
其中，ΔQcΔt为分布式储能设备的调整量。f(t)为负荷功率。PD(t)为分布式电源的总发电功率。ta为任意时刻之一。tb为任意时刻之二。
本申请提供的方法结合负荷功率、分布式电源以及分布式储能设备确定微电网的调整量。提供的调整方法有效利用微电网中现有设备，并且根据微电网的实际需要合理适当进行设备及数量的调整，避免了过度扩容导致的能量浪费。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种微电网调整的方法，其特征在于，所述方法包括：
在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及所述待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差；
如果所述发电量差大于第一预设值，则根据所述发电量差确定所述待调整微电网中分布式电源的增加量。
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：
如果所述发电量差小于或等于所述第一预设值；则根据单位时刻对应的所述负荷功率以及所述单位时刻所述分布式电源的总发电功率，确定所述单位时刻对应的单位发电量差；
从所述单位发电量差中确定出最大单位发电量差；
如果所述最大单位发电量差大于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定所述待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述最大单位发电量差小于或等于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，且所述单位发电量差大于所述分布式储能设备的总实际功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式电源的增加量采用以下方法确定：
Figure FDA0003141474040000011
其中，ΔQD为所述分布式电源的增加量；min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；t为任意一时刻。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式储能设备的调整量采用以下方法确定：
Figure FDA0003141474040000012
其中，ΔQcΔt为所述分布式储能设备的调整量；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；ta为任意时刻之一；tb为任意时刻之二。
6.一种微电网调整的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一确定模块，用于在预设时间段内，根据待调整微电网中负荷功率以及所述待调整微电网中分布式电源的总发电功率，确定发电量差；
第二确定模块，用于如果所述发电量差大于第一预设值，则根据所述发电量差确定所述待调整微电网中分布式电源的增加量。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块，还用于：
如果所述发电量差小于或等于所述第一预设值；则根据单位时刻对应的所述负荷功率以及所述单位时刻所述分布式电源的总发电功率，确定所述单位时刻对应的单位发电量差；以及，从所述单位发电量差中确定出最大单位发电量差；以及如果所述最大单位发电量差大于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定所述待调整微电网中分布式储能设备的功率调整量。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块还用于：
如果所述最大单位发电量差小于或等于所述待调整微电网中分布式储能设备的额定总功率，且所述单位发电量差大于所述分布式储能设备的总实际功率；则根据所述负荷功率以及所述分布式电源的总发电功率，确定分布式储能设备的调整量。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
Figure FDA0003141474040000021
其中，ΔQD为所述分布式电源的增加量；min(ΔQD)为分布式电源的增加量的最小值；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；t为任意一时刻。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：
Figure FDA0003141474040000022
其中，ΔQcΔt为所述分布式储能设备的调整量；f(t)为所述负荷功率；PD(t)为所述分布式电源的总发电功率；ta为任意时刻之一；tb为任意时刻之二。
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