CN116245254A - 一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法 - Google Patents

一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，涉及能源评估技术领域。该基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法包括：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端。该基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，通过建立新能源系统总数据库可以对输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，且嵌入在其内部的监控系统和变压系统可以判断新能源的输入是否稳定和对建筑内部输入的新能源进行变压调控。

Description

一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法
技术领域
本发明涉及能源评估技术领域，具体为一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法。
背景技术
近些年来随着新能源装机容量急剧增长，以常规火电为代表的调峰资源日益稀缺给新能源并网消纳带来的问题仍然突出。目前全世界的学者在挖掘调峰资源进一步保障新能源消纳水平的控制方法和控制策略方面开展了很多研究，主要通过风火联合经济调度、调节抽蓄、弹性负荷响应、综合能源调度等角度提出了一系列的解决方案，这些控制方法取得了一定的实用效果。例如，以电热协调为代表的控制方案在冬季电力系统调度中得到了广泛推广。
专利公告号为CN114465277A发明专利属于新能源发电技术领域，具体涉及一种考虑电热协调优化的新能源日前消纳能力评估方法，包括以下步骤：获取系统负荷和机组信息，计算新能源并网引起的消纳需求；计算考虑建筑物供热弹性的新增新能源消纳电量；计算考虑热电侧蓄热罐储热能力的新增新能源消纳电量；基于消纳需求分布区间，确定当日供热和储热系统的调节状态；评估考虑电热协调优化后的新能源日前消纳能力。该发明方法以风光电大规模并网后系统调峰需求增加为背景，充分利用供热建筑物的热需求弹性和集中储热装置的热储容量，以先调节供热，后调节储热为原则，对电热协调后系统的新能源日前消纳能力进行评估，有利于电网运行人员掌握优化后新能源场站发电量的短期消纳情况。
虽然上述发明专利可以便于运行人员对新能源场站发电量的消纳情况进行掌握，但是并无法对用电端的建筑物能源消纳情况进行评估，进而也无法实现对用电端的建筑物能源进行协调优化，存在一定的缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，包括以下步骤：
步骤一：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端，该新能源系统总数据库将输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，并且在新能源系统总数据库中补充监控系统和变压系统，结合监控系统判断新能源的输入是否稳定，结合变压系统可以对建筑内部输入的新能源起到变压调控；
步骤二：建立模块化统计区域，将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并在每个统计模块中分别建立新能源系统分数据库，记录各个统计模块中的新能源使用量，并且在新能源系统分数据库中植入能源波动分析系统，以对不同时间段下的各个新能源系统分数据库进行能源波动分析，从而对不同时间点下的各个统计模块中的新能源使用量情况进行分析，再通过新能源系统分数据库对该新能源使用量进行记录；
步骤三：建立新能源使用方向分析，在新能源系统分数据库中植入新能源使用分析系统，对建筑内部所使用的电力进行监控，具体为：
4)电力使用划分，将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电；
5)各类型用电量统计，分别对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行统计，在新能源系统分数据库中同步植入统计系统，对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行展示型统计；
6)各类型用电调度，对A、B、C、D四类用电类型进行电力能源调度，具体为：将C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量均调整为月均值的0.9-1.1倍，将A类办公供电量调整为上月供电量的0.7-1.5倍，将B类温度调控用电供电量调整为上月供电量的0.6-1.6倍；
步骤四：整体能源协调优化，将步骤二中划分的各个统计模块进行数据比对，从而得到每个统计模块中的用电量，并将得出的每个统计模块用电量数据采用百分比形式展示，根据百分比用电量情况，对不同的统计模块进行针对性供电，用以协调优化对每个统计模块的供电；
步骤五：建立电力输出新分支，将步骤一中的能源输入端进行新分支的建立，电力输出新分支用于用电量明显大于其他区域的建筑点，从源头直接分出电力输出新分支单独供电可以避免机房、停车场等大用电量建筑点的用电量影响建筑内部其他各统计模块的供电影响。
优选的，所述步骤一中的监控系统对电力系统进行监控，其监控目标包括但不限于电流大小变化、电压大小变化、电力输送量以及电力系统短路、漏电等安全状态。
优选的，在所述步骤一中的变压系统内部设置物联网控制系统，将物联网控制系统与监控系统建立控制桥梁，在监控系统监控的电力系统出现电压变化时，进行自动调整。
优选的，所述步骤二中的能源波动分析由带时间点的折线图展示，以时间点为X轴，能源使用量为Y轴绘制折线显示模型，折线显示的模型便于读取各时间点的电力波动数据。
优选的，所述步骤三中C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量的具体调整倍数具体取决于照明用电器和传感器的增减量，A类办公供电量的具体调整倍数取决于办公人员、设备数量增减，B类温度调控用电供电量的具体调整倍数取决于季节温度变化。
优选的，所述步骤三中的统计系统具体为采用表格、图示、文字等形式展示A、B、C、D四类用电类型的用电量，采用表格、图示、文字等形式展示的各类型用电量可以更加直观的展现各类型用电量的差距。
优选的，所述步骤四中的具体协调优化操作需要在供电系统中植入电力补偿模块，在某个统计模块的用电量增大时，电力补偿模块优先为该统计模块供电，在某个统计模块的用电量减小时，电力补偿模块降低该统计模块的供电量。
优选的，所述步骤五中用电量明显大于其他区域的建筑特点包括但不限于机房、含充电桩的停车场，并且对该部分用电量大的建筑点进行实时和全时间段监测，以在该部分用电量大的建筑点供电不足时进行及时补电，并且全时间段监测将用电量大的建筑点用电时间段进行模块式划分，后续进行分时间段计划供电。
本发明提供了一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法。具备以下有益效果：
(1)、该基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，通过建立新能源系统总数据库可以对输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，且嵌入在其内部的监控系统和变压系统可以判断新能源的输入是否稳定和对建筑内部输入的新能源进行变压调控，同时建立模块化统计区域能够将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并且记录各个统计模块中的新能源使用量，从而对用电端的建筑物的能源消纳能力进行评估，以便于后续协调优化供电。
(2)、该基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，通过建立新能源使用方向分析将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电四大类可以便于对建筑内部用电类型进行分析统计，进而使得后续建筑内部的供电类型能够很方便的进行调控。
(3)、该基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，通过各类型用电调度可以根据建筑内部的各类型用电情况进行调度，例如B类温度调控用电供电量的具体调整倍数取决于季节温度变化这一标准下，可以提高建筑内部的供电合理性，在不同的季节进行不同类型的供电调整，可以提高用电合理性，进而也能够起到节约能源的效果。
附图说明
图1为本发明整体流程图。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，包括以下步骤：
步骤一：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端，该新能源系统总数据库将输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，并且在新能源系统总数据库中补充监控系统和变压系统，结合监控系统判断新能源的输入是否稳定，结合变压系统可以对建筑内部输入的新能源起到变压调控；
步骤二：建立模块化统计区域，将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并在每个统计模块中分别建立新能源系统分数据库，记录各个统计模块中的新能源使用量，并且在新能源系统分数据库中植入能源波动分析系统，以对不同时间段下的各个新能源系统分数据库进行能源波动分析，从而对不同时间点下的各个统计模块中的新能源使用量情况进行分析，再通过新能源系统分数据库对该新能源使用量进行记录；
步骤三：建立新能源使用方向分析，在新能源系统分数据库中植入新能源使用分析系统，对建筑内部所使用的电力进行监控，具体为：
7)电力使用划分，将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电；
8)各类型用电量统计，分别对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行统计，在新能源系统分数据库中同步植入统计系统，对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行展示型统计；
9)各类型用电调度，对A、B、C、D四类用电类型进行电力能源调度，具体为：将C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量均调整为月均值的0.9-1.1倍，将A类办公供电量调整为上月供电量的0.7-1.5倍，将B类温度调控用电供电量调整为上月供电量的0.6-1.6倍；
步骤四：整体能源协调优化，将步骤二中划分的各个统计模块进行数据比对，从而得到每个统计模块中的用电量，并将得出的每个统计模块用电量数据采用百分比形式展示，根据百分比用电量情况，对不同的统计模块进行针对性供电，用以协调优化对每个统计模块的供电；
步骤五：建立电力输出新分支，将步骤一中的能源输入端进行新分支的建立，电力输出新分支用于用电量明显大于其他区域的建筑点，从源头直接分出电力输出新分支单独供电可以避免机房、停车场等大用电量建筑点的用电量影响建筑内部其他各统计模块的供电影响。
本实施例中，通过建立新能源系统总数据库可以对输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，且嵌入在其内部的监控系统和变压系统可以判断新能源的输入是否稳定和对建筑内部输入的新能源进行变压调控，同时建立模块化统计区域能够将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并且记录各个统计模块中的新能源使用量，从而对用电端的建筑物的能源消纳能力进行评估，以便于后续协调优化供电。
实施例2
请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，包括以下步骤：
步骤一：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端，该新能源系统总数据库将输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，并且在新能源系统总数据库中补充监控系统和变压系统，结合监控系统判断新能源的输入是否稳定，结合变压系统可以对建筑内部输入的新能源起到变压调控；
步骤二：建立模块化统计区域，将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并在每个统计模块中分别建立新能源系统分数据库，记录各个统计模块中的新能源使用量，并且在新能源系统分数据库中植入能源波动分析系统，以对不同时间段下的各个新能源系统分数据库进行能源波动分析，从而对不同时间点下的各个统计模块中的新能源使用量情况进行分析，再通过新能源系统分数据库对该新能源使用量进行记录；
步骤三：建立新能源使用方向分析，在新能源系统分数据库中植入新能源使用分析系统，对建筑内部所使用的电力进行监控，具体为：
10)电力使用划分，将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电；
11)各类型用电量统计，分别对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行统计，在新能源系统分数据库中同步植入统计系统，对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行展示型统计；
12)各类型用电调度，对A、B、C、D四类用电类型进行电力能源调度，具体为：将C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量均调整为月均值的0.9-1.1倍，将A类办公供电量调整为上月供电量的0.7-1.5倍，将B类温度调控用电供电量调整为上月供电量的0.6-1.6倍；
步骤四：整体能源协调优化，将步骤二中划分的各个统计模块进行数据比对，从而得到每个统计模块中的用电量，并将得出的每个统计模块用电量数据采用百分比形式展示，根据百分比用电量情况，对不同的统计模块进行针对性供电，用以协调优化对每个统计模块的供电；
步骤五：建立电力输出新分支，将步骤一中的能源输入端进行新分支的建立，电力输出新分支用于用电量明显大于其他区域的建筑点，从源头直接分出电力输出新分支单独供电可以避免机房、停车场等大用电量建筑点的用电量影响建筑内部其他各统计模块的供电影响。
步骤一中的监控系统对电力系统进行监控，其监控目标包括但不限于电流大小变化、电压大小变化、电力输送量以及电力系统短路、漏电等安全状态。
在步骤一中的变压系统内部设置物联网控制系统，将物联网控制系统与监控系统建立控制桥梁，在监控系统监控的电力系统出现电压变化时，进行自动调整。
步骤二中的能源波动分析由带时间点的折线图展示，以时间点为X轴，能源使用量为Y轴绘制折线显示模型，折线显示的模型便于读取各时间点的电力波动数据。
本实施例中，通过建立新能源使用方向分析将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电四大类可以便于对建筑内部用电类型进行分析统计，进而使得后续建筑内部的供电类型能够很方便的进行调控。
实施例3
请参阅图1，本实施例提供一种技术方案：一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，包括以下步骤：
步骤一：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端，该新能源系统总数据库将输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，并且在新能源系统总数据库中补充监控系统和变压系统，结合监控系统判断新能源的输入是否稳定，结合变压系统可以对建筑内部输入的新能源起到变压调控；
步骤二：建立模块化统计区域，将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并在每个统计模块中分别建立新能源系统分数据库，记录各个统计模块中的新能源使用量，并且在新能源系统分数据库中植入能源波动分析系统，以对不同时间段下的各个新能源系统分数据库进行能源波动分析，从而对不同时间点下的各个统计模块中的新能源使用量情况进行分析，再通过新能源系统分数据库对该新能源使用量进行记录；
步骤三：建立新能源使用方向分析，在新能源系统分数据库中植入新能源使用分析系统，对建筑内部所使用的电力进行监控，具体为：
13)电力使用划分，将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电；
14)各类型用电量统计，分别对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行统计，在新能源系统分数据库中同步植入统计系统，对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行展示型统计；
15)各类型用电调度，对A、B、C、D四类用电类型进行电力能源调度，具体为：将C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量均调整为月均值的0.9-1.1倍，将A类办公供电量调整为上月供电量的0.7-1.5倍，将B类温度调控用电供电量调整为上月供电量的0.6-1.6倍；
步骤四：整体能源协调优化，将步骤二中划分的各个统计模块进行数据比对，从而得到每个统计模块中的用电量，并将得出的每个统计模块用电量数据采用百分比形式展示，根据百分比用电量情况，对不同的统计模块进行针对性供电，用以协调优化对每个统计模块的供电；
步骤五：建立电力输出新分支，将步骤一中的能源输入端进行新分支的建立，电力输出新分支用于用电量明显大于其他区域的建筑点，从源头直接分出电力输出新分支单独供电可以避免机房、停车场等大用电量建筑点的用电量影响建筑内部其他各统计模块的供电影响。
步骤三中C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量的具体调整倍数具体取决于照明用电器和传感器的增减量，A类办公供电量的具体调整倍数取决于办公人员、设备数量增减，B类温度调控用电供电量的具体调整倍数取决于季节温度变化。
步骤三中的统计系统具体为采用表格、图示、文字等形式展示A、B、C、D四类用电类型的用电量，采用表格、图示、文字等形式展示的各类型用电量可以更加直观的展现各类型用电量的差距。
步骤四中的具体协调优化操作需要在供电系统中植入电力补偿模块，在某个统计模块的用电量增大时，电力补偿模块优先为该统计模块供电，在某个统计模块的用电量减小时，电力补偿模块降低该统计模块的供电量。
步骤五中用电量明显大于其他区域的建筑特点包括但不限于机房、含充电桩的停车场，并且对该部分用电量大的建筑点进行实时和全时间段监测，以在该部分用电量大的建筑点供电不足时进行及时补电，并且全时间段监测将用电量大的建筑点用电时间段进行模块式划分，后续进行分时间段计划供电。
本实施例中，通过各类型用电调度可以根据建筑内部的各类型用电情况进行调度，例如B类温度调控用电供电量的具体调整倍数取决于季节温度变化这一标准下，可以提高建筑内部的供电合理性，在不同的季节进行不同类型的供电调整，可以提高用电合理性，进而也能够起到节约能源的效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：建立新能源系统总数据库，且新能源系统总数据库在待评估建筑的新能源输入端，该新能源系统总数据库将输入至待评估建筑内部的新能源输入量进行记录，并且在新能源系统总数据库中补充监控系统和变压系统，结合监控系统判断新能源的输入是否稳定，结合变压系统可以对建筑内部输入的新能源起到变压调控；
步骤二：建立模块化统计区域，将待评估建筑各楼层划分为各个统计模块，并在每个统计模块中分别建立新能源系统分数据库，记录各个统计模块中的新能源使用量，并且在新能源系统分数据库中植入能源波动分析系统，以对不同时间段下的各个新能源系统分数据库进行能源波动分析，从而对不同时间点下的各个统计模块中的新能源使用量情况进行分析，再通过新能源系统分数据库对该新能源使用量进行记录；
步骤三：建立新能源使用方向分析，在新能源系统分数据库中植入新能源使用分析系统，对建筑内部所使用的电力进行监控，具体为：
1)电力使用划分，将电力使用方向划分为：A类办公用电、B类温度调控用电、C类照明用电、D类公共区域传感器用电；
2)各类型用电量统计，分别对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行统计，在新能源系统分数据库中同步植入统计系统，对A、B、C、D四类用电类型的用电量进行展示型统计；
3)各类型用电调度，对A、B、C、D四类用电类型进行电力能源调度，具体为：将C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量均调整为月均值的0.9-1.1倍，将A类办公供电量调整为上月供电量的0.7-1.5倍，将B类温度调控用电供电量调整为上月供电量的0.6-1.6倍；
步骤四：整体能源协调优化，将步骤二中划分的各个统计模块进行数据比对，从而得到每个统计模块中的用电量，并将得出的每个统计模块用电量数据采用百分比形式展示，根据百分比用电量情况，对不同的统计模块进行针对性供电，用以协调优化对每个统计模块的供电；
步骤五：建立电力输出新分支，将步骤一中的能源输入端进行新分支的建立，电力输出新分支用于用电量明显大于其他区域的建筑点，从源头直接分出电力输出新分支单独供电可以避免机房、停车场等大用电量建筑点的用电量影响建筑内部其他各统计模块的供电影响。
2.根据权利要求1所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤一中的监控系统对电力系统进行监控，其监控目标包括但不限于电流大小变化、电压大小变化、电力输送量以及电力系统短路、漏电等安全状态。
3.根据权利要求2所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：在所述步骤一中的变压系统内部设置物联网控制系统，将物联网控制系统与监控系统建立控制桥梁，在监控系统监控的电力系统出现电压变化时，进行自动调整。
4.根据权利要求1所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤二中的能源波动分析由带时间点的折线图展示，以时间点为X轴，能源使用量为Y轴绘制折线显示模型，折线显示的模型便于读取各时间点的电力波动数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤三中C类照明用电供电量和D类公共区域传感器用电供电量的具体调整倍数具体取决于照明用电器和传感器的增减量，A类办公供电量的具体调整倍数取决于办公人员、设备数量增减，B类温度调控用电供电量的具体调整倍数取决于季节温度变化。
6.根据权利要求5所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤三中的统计系统具体为采用表格、图示、文字等形式展示A、B、C、D四类用电类型的用电量，采用表格、图示、文字等形式展示的各类型用电量可以更加直观的展现各类型用电量的差距。
7.根据权利要求1所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤四中的具体协调优化操作需要在供电系统中植入电力补偿模块，在某个统计模块的用电量增大时，电力补偿模块优先为该统计模块供电，在某个统计模块的用电量减小时，电力补偿模块降低该统计模块的供电量。
8.根据权利要求7所述的一种基于能源协调优化的建筑新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤五中用电量明显大于其他区域的建筑点包括但不限于机房、含充电桩的停车场，并且对该部分用电量大的建筑点进行实时和全时间段监测，以在该部分用电量大的建筑点供电不足时进行及时补电，并且全时间段监测将用电量大的建筑点用电时间段进行模块式划分，后续进行分时间段计划供电。
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