CN114629183A - 一种分布式清洁能源微电网系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式清洁能源微电网系统，通过设备获取单元，将用电数据及其对应的对象标的传输到用电搜集单元，之后利用用电搜集单元对对象标的及其对应的用电数据进行用电分析，得到所有的平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量；通过这种方式区分出稳定用电的设备，非稳定用电的设别，并针对性给出了非稳定性设备的一个评价参考值；之后利用电力储存单元对接收到的电力进行存储分析，得到能产范围；最后依据策略形成单元对平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量、能产范围进行策略分析，生成供电策略，进行智能供电；本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种分布式清洁能源微电网系统

技术领域

本发明涉及微电网技术领域，具体涉及一种分布式清洁能源微电网系统。

背景技术

公开号为CN208608737U的专利公开了一种基于太阳能和风能的家庭清洁能源微电网系统，包括太阳能发电装置和风能发电装置，所述太阳能发电装置连接端设有光伏控制器，所述风能发电装置连接端设有风机控制器，所述光伏控制器和风机控制器相互连通且连接端分别设有并网逆变器和储能变流器。本专利通过设有并网逆变器和储能变流器，光伏控制器和风机控制器连到同一台并网逆变器的直流输入端，同时使用并网逆变器来改善所产出电能的质量，使它非常接近于正弦波电流，储能变流器可控制蓄电池组的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电，保证了整个微电网实现自我控制、保护和管理的自治系统。

但是，该系统，针对微电网来说，尤其是一些用户，家内用电设备或者企业的用电设备，存在部分固定的用电设备，也就是每月用电量是差不多的，如何针对清洁能源来对这些固定的用电设备进行供电，避免电网直接切换引起的麻烦，同时相对来说，用电管路也相对简单，这是个问题；基于此，提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式清洁能源微电网系统；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种分布式清洁能源微电网系统，包括

设备获取单元，用于将用电数据及其对应的对象标的传输到用电搜集单元，用电搜集单元用于对对象标的及其对应的用电数据进行用电分析，用电分析具体方式为：

步骤一：获取到所有的对象标的，任选一对象标的；

步骤二：临时的将对象标的标记为选中标的，之后获取到选中标的所有得用电数据，将其标记为Yi，i=1...15；

步骤三：之后计算得到Yi的均值，将其标记为P；

步骤四：利用公式计算其偏均值W，具体计算公式为：

；

式中|*|表示为对括号内数值取其绝对值；

步骤五：当W值不超过X1时，产生均向信号，将对应的选中标的标记为平稳标的，并将此时平稳标的中Yi的最大值标记为标的用量；

否则将选中标的标记为偏移标的，并同步对偏移标的进行偏离量分析，得到偏离量和偏移用量；

步骤六：之后选中下一个对象标的，重复步骤二到步骤六的处理方式，对所有的对象标的处理完毕，之后得到所有的平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量；

用电搜集单元经由处理器将平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量传输到策略形成单元；

还包括电力储存单元，电力储存单元用于对接收到的电力进行存储；电力分析单元用于对电力储存单元存储的电量进行存储分析，得到能产范围；

策略形成单元还用于对平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量、能产范围进行策略分析，生成供电策略；

处理器用于根据供电策略驱动执行单元按照策略进行供电。

进一步地，设备获取单元，用于获取到对应目标用户的所有用电设备，将其标记为对象标的，获取到所有对象标的近一年半中每月的用电量，得到若干个用电量，对应标记为用电数据。

进一步地，步骤五中的偏离量分析具体方式为：

S1：按照计算得到绝差值，按照绝差值从大到小的顺序，依次选择对应数值最大的Yi值，将其删除；

S2：删除之后重新计算均值和偏均值，若计算出来的偏均值依然超过X1时，则选择下一个绝差值对应的Yi值，将其删除后重复步骤S2；直到最终计算出来的偏均值不超过X1，此时产生计数信号；此处X1为管理人员预设的数值；

S3：在产生计数信号时，自动统计此时已经删除掉的Yi值的个数，将其标记为偏离量；同步计算得到删除后剩余Yi值内均值与最大值之间的中值，将该中值标记为偏移用量。

进一步地，风电单元，即为借助风力发电设备，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元进行储存，光电单元即为对应的光能发电单元，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元。

进一步地，存储分析具体方式为：

S01：获取到近一年半，每个月内电力储存单元存储的总电量，将其标记为能产电量Nj，j=1...15；

S02：之后计算得到能产电量Nj的均值，将其标记为能产均值；

S03：将Nj与能产均值进行比较，获取到Nj中超过能产均值的数值个数和低于能产均值的个数，将两个个数依次标记为中线上值和中线下值；

S04：获取到中线上值与中线下值的差值的绝对值，当该绝对值低于三时，产生平稳信号，否则产生波动信号；

S05：当产生平稳信号时候，获取到能产均值与Nj值中最大值的中值，将能产均值到中值的范围标记为能产范围；

S06：当产生波动信号时，获取到Nj中的最低值，自动获取该最低值与能产均值的中值，将最低值到中值的范围标记为能产范围；

S07：得到能产范围；

电力分析单元经由处理器将能产范围传输到策略形成单元，策略形成单元接收处理器传输的能产范围。

进一步地，策略分析具体方式为：

SS1：获取得到所有的平稳标的及其对应的标的用量，同步获取到所有的能产范围；

SS2：获取到能产范围的最低值，将其标记为底线电量；

SS3：将所有的平稳标的得标的用量相加，得到的数值标记为稳定总量；

SS4：当稳定总量小于底线电量时，此时将所有的平稳标的，标记为清洁标的；同时进入额加分析，得到所有的清洁监控标的；

SS5：生成当前的供电计划，供电计划具体为：对所有的清洁标的利用电力储存单元储存的上个月产生的电力进行供电，并对所有的清洁监控标的采用电力储存单元存储的电力进行供电，并在用电时实时监控，若出现剩余电量不足时，及时采用市政供电进行供电；对其余的所有对象标的利用市政供电；

SS6：当稳定总量大于等于底线电量时，此时按照下述方式进行供电策略产生，具体为：

自动获取到所有的平稳标的及其对应的标的用量；

自动获取到所有标的用量相加之后得到的和值，用底线电量减去该和值，得到的差值小于等于X2的所有组合，自动选择组合内差值最小的方式，将所有的平稳标的标记为清洁标的；利用电力储存单元存储的电力对清洁标的进行供电，其余的对象标的采用市政供电；

SS7：得到供电策略。

进一步地，步骤SS4中额加分析具体方式为：

SS401：将底线电量减去稳定总量，得到余项分配量；

SS402：获取到所有的偏移标的，按照偏移量从小到大的方式对其进行排序，得到偏移序列；

SS403：之后按照偏移序列中的顺序，从前到后依次选择对应的偏移标的对应的偏移用量；

SS404：每选择一个偏移用量时，将选中的所有的偏移用量相加得到偏移总量，当偏移总量大于等于余项分配量时，将最后选中的偏移标的删去后，剩余选中的偏移标的标记为清洁监控标的；

SS405：得到所有的清洁监控标的。

本发明的有益效果：

本发明通过设备获取单元，将用电数据及其对应的对象标的传输到用电搜集单元，之后利用用电搜集单元对对象标的及其对应的用电数据进行用电分析，得到所有的平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量；通过这种方式区分出稳定用电的设备，非稳定用电的设别，并针对性给出了非稳定性设备的一个评价参考值；

之后利用电力储存单元对接收到的电力进行存储分析，得到能产范围；最后依据策略形成单元对平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量、能产范围进行策略分析，生成供电策略，进行智能供电；本发明简单有效，且易于实用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。

请参阅图1所示，本发明为一种分布式清洁能源微电网系统，包括风电单元、光电单元、电力并网模块、电力储存单元、电力分析单元、电力搜集单元、设备获取单元、策略形成单元、执行单元和处理器；

所述设备获取单元用于获取到对应目标用户的所有用电设备，将其标记为对象标的，获取到所有对象标的近一年半中每月的用电量，得到若干个用电量，对应标记为用电数据；设备获取单元用于将用电数据及其对应的对象标的传输到用电搜集单元，用电搜集单元用于对对象标的及其对应的用电数据进行用电分析，用电分析具体方式为：

步骤一：获取到所有的对象标的，任选一对象标的；

步骤二：临时的将对象标的标记为选中标的，之后获取到选中标的所有得用电数据，将其标记为Yi，i=1...15；

步骤三：之后计算得到Yi的均值，将其标记为P；

步骤四：利用公式计算其偏均值W，具体计算公式为：

；

式中|*|表示为对括号内数值取其绝对值；

步骤五：当W值不超过X1时，产生均向信号，将对应的选中标的标记为平稳标的，并将此时平稳标的中Yi的最大值标记为标的用量；

否则将选中标的标记为偏移标的，并同步对偏移标的进行偏离量分析，偏离量分析具体方式为：

S1：按照计算得到绝差值，按照绝差值从大到小的顺序，依次选择对应数值最大的Yi值，将其删除；

S2：删除之后重新计算均值和偏均值，若计算出来的偏均值依然超过X1时，则选择下一个绝差值对应的Yi值，将其删除后重复步骤S2；直到最终计算出来的偏均值不超过X1，此时产生计数信号；此处X1为管理人员预设的数值；

S3：在产生计数信号时，自动统计此时已经删除掉的Yi值的个数，将其标记为偏离量；同步计算得到删除后剩余Yi值内均值与最大值之间的中值，将该中值标记为偏移用量；

步骤六：之后选中下一个对象标的，重复步骤二到步骤六的处理方式，对所有的对象标的处理完毕，之后得到所有的平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量；

用电搜集单元经由处理器将平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量传输到策略形成单元；

风电单元，即为借助风力发电设备，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元进行储存，光电单元即为对应的光能发电单元，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元；电力储存单元用于对接收到的电力进行存储；电力分析单元用于对电力储存单元存储的电量进行存储分析，存储分析具体方式为：

S01：获取到近一年半，每个月内电力储存单元存储的总电量，将其标记为能产电量Nj，j=1...15；

S02：之后计算得到能产电量Nj的均值，将其标记为能产均值；

S03：将Nj与能产均值进行比较，获取到Nj中超过能产均值的数值个数和低于能产均值的个数，将两个个数依次标记为中线上值和中线下值；

S04：获取到中线上值与中线下值的差值的绝对值，当该绝对值低于三时，产生平稳信号，否则产生波动信号；

S05：当产生平稳信号时候，获取到能产均值与Nj值中最大值的中值，将能产均值到中值的范围标记为能产范围；

S06：当产生波动信号时，获取到Nj中的最低值，自动获取该最低值与能产均值的中值，将最低值到中值的范围标记为能产范围；

S07：得到能产范围；

电力分析单元经由处理器将能产范围传输到策略形成单元，策略形成单元接收处理器传输的能产范围；

策略形成单元还用于对平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量、能产范围进行策略分析，策略分析具体方式为：

SS1：获取得到所有的平稳标的及其对应的标的用量，同步获取到所有的能产范围；

SS2：获取到能产范围的最低值，将其标记为底线电量；

SS3：将所有的平稳标的得标的用量相加，得到的数值标记为稳定总量；

SS4：当稳定总量小于底线电量时，此时将所有的平稳标的，标记为清洁标的；同时进入额加分析，额加分析具体方式为：

SS401：将底线电量减去稳定总量，得到余项分配量；

SS402：获取到所有的偏移标的，按照偏移量从小到大的方式对其进行排序，得到偏移序列；

SS403：之后按照偏移序列中的顺序，从前到后依次选择对应的偏移标的对应的偏移用量；

SS404：每选择一个偏移用量时，将选中的所有的偏移用量相加得到偏移总量，当偏移总量大于等于余项分配量时，将最后选中的偏移标的删去后，剩余选中的偏移标的标记为清洁监控标的；

SS405：得到所有的清洁监控标的；

SS5：生成当前的供电计划，供电计划具体为：对所有的清洁标的利用电力储存单元储存的上个月产生的电力进行供电，并对所有的清洁监控标的采用电力储存单元存储的电力进行供电，并在用电时实时监控，若出现剩余电量不足时，及时采用市政供电进行供电；对其余的所有对象标的利用市政供电；此处需要注意的是供电方式可选，可以采用上个月风电单元和光电单元产生的电力用于对当下月份的使用进行供电，若用上个月的供电，则实时产生的电量是有数的，即为能产范围不需要估计；也可以是实时供电的方式，此种方式需要进行估计能产范围；

SS6：当稳定总量大于等于底线电量时，此时按照下述方式进行供电策略产生，具体为：

自动获取到所有的平稳标的及其对应的标的用量；

自动获取到所有标的用量相加之后得到的和值，用底线电量减去该和值，得到的差值小于等于X2的所有组合，自动选择组合内差值最小的方式，将所有的平稳标的标记为清洁标的；利用电力储存单元存储的电力对清洁标的进行供电，其余的对象标的采用市政供电；

SS7：得到供电策略；

处理器用于根据供电策略驱动执行单元按照策略进行供电。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，包括

设备获取单元，用于将用电数据及其对应的对象标的传输到用电搜集单元，用电搜集单元用于对对象标的及其对应的用电数据进行用电分析，用电分析具体方式为：

步骤一：获取到所有的对象标的，任选一对象标的；

步骤二：临时的将对象标的标记为选中标的，之后获取到选中标的所有得用电数据，将其标记为Yi，i=1...15；

步骤三：之后计算得到Yi的均值，将其标记为P；

步骤四：利用公式计算其偏均值W，具体计算公式为：

;

式中|*|表示为对括号内数值取其绝对值；

步骤五：当W值不超过X1时，产生均向信号，将对应的选中标的标记为平稳标的，并将此时平稳标的中Yi的最大值标记为标的用量；

否则将选中标的标记为偏移标的，并同步对偏移标的进行偏离量分析，得到偏离量和偏移用量；

步骤六：之后选中下一个对象标的，重复步骤二到步骤六的处理方式，对所有的对象标的处理完毕，之后得到所有的平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量；

用电搜集单元经由处理器将平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量传输到策略形成单元；

还包括电力储存单元，电力储存单元用于对接收到的电力进行存储；电力分析单元用于对电力储存单元存储的电量进行存储分析，得到能产范围；

策略形成单元还用于对平稳标的及其对应的标的用量、偏移标的及其对应的偏离量和偏移用量、能产范围进行策略分析，生成供电策略；

处理器用于根据供电策略驱动执行单元按照策略进行供电。

2.根据权利要求1所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，设备获取单元，用于获取到对应目标用户的所有用电设备，将其标记为对象标的，获取到所有对象标的近一年半中每月的用电量，得到若干个用电量，对应标记为用电数据。

3.根据权利要求1所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，步骤五中的偏离量分析具体方式为：

S1：按照计算得到绝差值，按照绝差值从大到小的顺序，依次选择对应数值最大的Yi值，将其删除；

S2：删除之后重新计算均值和偏均值，若计算出来的偏均值依然超过X1时，则选择下一个绝差值对应的Yi值，将其删除后重复步骤S2；直到最终计算出来的偏均值不超过X1，此时产生计数信号；此处X1为管理人员预设的数值；

S3：在产生计数信号时，自动统计此时已经删除掉的Yi值的个数，将其标记为偏离量；同步计算得到删除后剩余Yi值内均值与最大值之间的中值，将该中值标记为偏移用量。

4.根据权利要求1所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，风电单元，即为借助风力发电设备，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元进行储存，光电单元即为对应的光能发电单元，并将产生的电力经由电力并网模块输入到电力储存单元。

5.根据权利要求1所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，存储分析具体方式为：

S01：获取到近一年半，每个月内电力储存单元存储的总电量，将其标记为能产电量Nj，j=1...15；

S02：之后计算得到能产电量Nj的均值，将其标记为能产均值；

S03：将Nj与能产均值进行比较，获取到Nj中超过能产均值的数值个数和低于能产均值的个数，将两个个数依次标记为中线上值和中线下值；

S04：获取到中线上值与中线下值的差值的绝对值，当该绝对值低于三时，产生平稳信号，否则产生波动信号；

S05：当产生平稳信号时候，获取到能产均值与Nj值中最大值的中值，将能产均值到中值的范围标记为能产范围；

S06：当产生波动信号时，获取到Nj中的最低值，自动获取该最低值与能产均值的中值，将最低值到中值的范围标记为能产范围；

S07：得到能产范围；

电力分析单元经由处理器将能产范围传输到策略形成单元，策略形成单元接收处理器传输的能产范围。

6.根据权利要求1所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，策略分析具体方式为：

SS1：获取得到所有的平稳标的及其对应的标的用量，同步获取到所有的能产范围；

SS2：获取到能产范围的最低值，将其标记为底线电量；

SS3：将所有的平稳标的得标的用量相加，得到的数值标记为稳定总量；

SS4：当稳定总量小于底线电量时，此时将所有的平稳标的，标记为清洁标的；同时进入额加分析，得到所有的清洁监控标的；

SS5：生成当前的供电计划，供电计划具体为：对所有的清洁标的利用电力储存单元储存的上个月产生的电力进行供电，并对所有的清洁监控标的采用电力储存单元存储的电力进行供电，并在用电时实时监控，若出现剩余电量不足时，及时采用市政供电进行供电；对其余的所有对象标的利用市政供电；

SS6：当稳定总量大于等于底线电量时，此时按照下述方式进行供电策略产生，具体为：

自动获取到所有的平稳标的及其对应的标的用量；

自动获取到所有标的用量相加之后得到的和值，用底线电量减去该和值，得到的差值小于等于X2的所有组合，自动选择组合内差值最小的方式，将所有的平稳标的标记为清洁标的；利用电力储存单元存储的电力对清洁标的进行供电，其余的对象标的采用市政供电；

SS7：得到供电策略。

7.根据权利要求6所述的一种分布式清洁能源微电网系统，其特征在于，步骤SS4中额加分析具体方式为：

SS401：将底线电量减去稳定总量，得到余项分配量；

SS402：获取到所有的偏移标的，按照偏移量从小到大的方式对其进行排序，得到偏移序列；

SS403：之后按照偏移序列中的顺序，从前到后依次选择对应的偏移标的对应的偏移用量；

SS404：每选择一个偏移用量时，将选中的所有的偏移用量相加得到偏移总量，当偏移总量大于等于余项分配量时，将最后选中的偏移标的删去后，剩余选中的偏移标的标记为清洁监控标的；

SS405：得到所有的清洁监控标的。

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