CN116632945B - 一种多能源供给运行控制方法、系统、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多能源供给运行控制方法、系统、装置及电子设备，方法根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，基于储能边界功率生成协调控制指令，使得电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及能量管理技术领域，具体涉及一种多能源供给运行控制方法、系统、装置及电子设备。
背景技术
随着节能环保意识的提高，加快风光等可再生能源的开发，对传统化石能源进行替代，符合节能减排的迫切需求。然而，风力发电和光伏发电具有强烈的不稳定性，影响电力系统运行的稳定性，而储能系统和电解水制氢系统具有较强的调峰能力，可以减轻电源侧的调峰压力，提高新能源的利用率。因此，现有技术中，一般采用储能装置对风光发电进行削峰并为风机和光伏提供启动电源，并将风力发电和光伏发电产生的电能转化为氢气，可以减轻电源侧的调峰压力，提高新能源的利用率。
但储能装置和制氢设备受限于自身的功率或容量的限制，当风光发电功率长时间处于一个较低水平而不能满足用电需求时，将不能很好地对系统内用电负荷的功率起到支撑作用，且现有的协调控制系统通常只考虑到对风光储氢的协同配置，存在成本高、并网难等缺点。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有协调控制系统通常只考虑对风光储氢的协同配置，存在的无法很好地对系统内用电负荷的功率起到支撑作用的缺陷，从而提供一种多能源供给运行控制方法、系统、装置及电子设备。
第一方法，本发明实施例公开了一种多能源供给运行控制方法，应用于多能源供给运行控制系统，所述多能源供给运行控制系统包括清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块，所述清洁能源发电系统与所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块与所述清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，所述方法包括：获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率；根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，所述储能边界功率大小用于表征所述清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小；根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，所述功率协调控制指令用于控制所述电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作；所述根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，包括：当所述储能边界功率大于0，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率；根据所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率确定第二协调控制指令。
本发明实施例提供的多能源供给运行控制方法，根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，基于储能边界功率生成协调控制指令，使得电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，所述根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，包括：当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；根据所述第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令。
本实施方式提供的方法，通过确定电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；根据所述第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率，根据第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令，可以准确调度各个单元进行功率协调的运行控制方式。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，当储能边界功率小于或等于0，确定电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率，包括：获取电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷；根据储能边界功率、电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率；获取所述电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率；根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率、所述最大充电功率以及最小充电功率，确定所述电化学储能装置的第二待存储功率；根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率以及所述第二待存储功率确定所述弃电功率。当所述储能边界功率大于0，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率，包括：获取所述电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率；根据所述储能边界功率、所述电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率；获取所述火力发电系统的最大放电功率；根据所述储能边界功率、所述第一待放电功率、所述火力发电系统的最大放电功率以及所述火力发电系统的最小放电功率确定所述火力发电系统的第二待放电功率；根据所述储能边界功率、第一待放电功率以及第二待放电功率确定所述电网的第三放电功率。
结合第一方面，在第一方面的一种可能的实施方式中，清洁能源发电系统的发电功率包括风力发电系统的风电功率以及太阳能光伏发电系统的光伏功率，根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，包括：
基于预设关系式确定储能边界功率，预设关系式为：
PCB=Pout–Pw–Ppv–Ppmin
其中，PCB表示储能边界功率，Pout表示电负荷模块的用电负荷功率，Ppmin表示火力发电系统的最小发电功率，Pw表示风力发电系统的风电功率，Ppv表示太阳能光伏发电系统的光伏功率。
第二方面，本发明实施例公开了一种多能源供给运行控制系统，该系统包括：清洁能源发电系统、功率协调模块、用电负荷模块以及处理器；清洁能源发电系统与用电负荷模块连接，用于为用电负荷模块提供电能；功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，功率协调模块与清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，在清洁能源发电系统提供的电能大于所述用电负荷模块的用电需求时，存储清洁能源发电系统生成的多余电能，在清洁能源发电系统提供的电能小于用所述电负荷模块的用电需求时，为用电负荷模块提供电能；处理器分别与所述清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块连接，用于执行第一方面或第一方面任一可选实施方式中的多能源供给运行控制方法。
本发明实施例提供的多能源供给运行控制系统，基于火力发电系统具有的成本低、功率调节能力强、技术成熟等优势，将火力发电系统纳入多能源供给运行控制系统的功率协调模块中，通过处理器生成协调控制指令，功率协调模块根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率。
第三方面，本发明实施例还公开了一种多能源供给运行控制装置，应用于多能源供给运行控制系统，所述多能源供给运行控制系统包括清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块，所述清洁能源发电系统与所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块与所述清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，所述装置包括：获取模块，用于获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率；确定模块，用于根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，所述储能边界功率大小用于表征所述清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小；生成模块，用于根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，所述功率协调控制指令用于控制所述电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作；所述生成模块，包括：第一确定子模块，用于当储能边界功率大于0，确定电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率；第一生成子模块，用于根据电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率确定第二协调控制指令。
结合第三方面，在第三方面的一种可能的实施方式中，所述生成模块，包括：第二确定子模块，用于当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；第二生成子模块，用于根据所述第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令。
第四方面，本发明实施例还公开了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如第二方面或第二方面任一可选实施方式所述的多能源供给运行控制方法。
第五方面，本发明实施方式还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面或第二方面任一可选实施方式所述的多能源供给运行控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中多能源供给运行控制方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中多能源供给运行控制方法的一个具体示例的示意图；
图3为本发明实施例中多能源供给运行控制系统的一个具体示例的原理框图；
图4为本发明实施例中多能源供给运行控制装置的一个具体示例的原理框图；
图5为本发明实施例中电子设备的一个具体示例图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本发明实施例公开了一种多能源供给运行控制方法，应用于多能源供给运行控制系统，多能源供给运行控制系统包括清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块，清洁能源发电系统与用电负荷模块连接，功率协调模块与清洁能源发电系统以及用电负荷模块连接，功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S101，获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率。
示例性地，通过清洁能源发电系统对应的监测模块获取清洁能源发电系统的发电功率，通过火力发电系统对应的监测模块获取到火力发电系统的最小发电功率，根据用电负荷模块对应的监测模块获取到用电负荷功率；本申请实施例中，火力发电机组经常启停会大幅度缩短其运行寿命，且启停成本极高，还会引发安全问题，所以火力发电机组应当尽量避免停机，因此，即使不需要火力发电系统提供电能，火力发电系统也会处于最小出力状态，此时火力发电系统的输出功率为最小发电功率Ppmin；清洁能源发电系统的发电功率包括风力发电系统产生的风电功率Pw，以及太阳能光伏发电系统产生的光伏功率Ppv，电负荷模块的用电负荷功率为可以用Pout表示。
步骤S102，根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，储能边界功率大小用于表征清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小。
示例性地，用电负荷功率减去清洁能源发电系统的发电功率和火力发电系统的最小发电功率可以得到储能边界功率。
作为本发明一个可选实施方式，清洁能源发电系统的发电功率包括风力发电系统的风电功率以及太阳能光伏发电系统的光伏功率，步骤S102，包括：
基于预设关系式确定储能边界功率，预设关系式为：
PCB=Pout–Pw–Ppv–Ppmin
其中，PCB表示储能边界功率，Pout表示电负荷模块的用电负荷功率，Ppmin表示火力发电系统的最小发电功率，Pw表示风力发电系统的风电功率，Ppv表示太阳能光伏发电系统的光伏功率。
步骤S103，根据储能边界功率生成功率协调控制指令，功率协调控制指令用于控制电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作。
示例性地，本申请实施例中，基于计算得到的储能边界功率，可以确定清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小，基于待协调电功率的大小生成协调控制指令，使得控制电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作。
步骤S103，包括：
当储能边界功率大于0，确定电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率。
示例性地，当储能边界功率大于0，说明清洁能源发电系统产生的电能对于用电负荷模块来说供不应求，需要电化学储能装置以及火力发电系统进行功率协调控制，可以根据电化学储能装置的放电能力以及火力发电系统的发电能力确定第一待放电功率、第二待放电功率以及第三待放电功率。
根据电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率确定第二协调控制指令。
示例性地，电化学储能装置和火力发电系统会基于第二协调控制指令对待协调功率进行协调控制。
本发明提供的多能源供给运行控制方法，根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，基于储能边界功率生成协调控制指令，使得电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率。
作为本发明一个可选实施方式，步骤S103，包括：
当储能边界功率小于或等于0，确定电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率。
示例性地，本申请实施例中，当储能边界功率小于0时，说明清洁能源发电系统产生的电能对于用电负荷模块来说供大于求，需要电解水制氢装置和电化学储能装置进行功率协调控制，可以根据电解水制氢装置以及电化学储能装置的储能能力确定第一待存储功率、第二待存储功率以及弃电功率；当储能边界功率等于0时，说明清洁能源发电系统不存在需要协调的发电功率，则第一待存储功率、第二待存储功率以及弃电功率均为0。
根据第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令。
示例性地，根据第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令，电解水制氢装置和电化学储能装置会基于第一协调控制指令对待协调功率进行协调控制；本申请实施例中，功率协调模块还可以包括弃电模块，主要响应将电解水制氢装置和电化学储能装置都无法协调的电功率的舍弃操作。
作为本发明一个可选实施方式，当储能边界功率小于或等于0，确定电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率，包括：
获取电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷。
示例性地，电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷电解槽的装机规模成正比，而电解槽的装机规模是能源系统里的设计值，基于能源系统的设计值可以确定电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷。
根据储能边界功率、电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷，确定电解水制氢装置的第一待存储功率。
示例性地，本申请实施例中，当储能边界功率（制氢边界功率）≤电解槽最大负荷（为负值）时，电解槽电解功率（第一待存储功率）=电解槽最大负荷；当电解槽最大负荷<制氢边界功率<电解槽最小负荷（为负值）时，电解槽电解功率=制氢边界功率；当制氢边界功率≥电解槽最小负荷时，电解槽电解功率=0；根据上述判定条件得到的电解槽电解功率，可以计算得到电解槽输入新电量=上一时刻电量+电解槽功率×时间间隔。第一待存储功率等于电解槽电解功率。
获取电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率。
示例性地，本申请实施例中，基于电化学储能装置的自身参数信息可以获取电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率。
根据第一待存储功率、储能边界功率、最大充电功率以及最小充电功率，确定电化学储能装置的第二待存储功率。
示例性地，根据第一待存储功率和储能边界功率可以确定经过电解水制氢装置协调后还需要继续进行协调的功率。本申请实施例中，可以将经过电解水制氢装置协调后还需要继续进行协调的功率称为电化学储能边界功率（为负值），电化学储能边界功率 ≤ 最大充电功率（充电功率为负值，下文同理），并且电化学储能装置的当前SOC（电池剩余电荷的可用状态）<SOC上限时，则蓄电池充电功率（第二待存储功率） = 最大充电功率；当最大充电功率<电化学储能边界功率 ≤ 最小充电功率（为负值）并且荷电状态SOC<SOC上限时，则蓄电池充电功率（第二待存储功率） = 电化学储能边界功率；当电化学储能边界功率>最小充电功率，或者当前荷电状态SOC>= SOC上限，则蓄电池充电功率（第二待存储功率） =0。根据上述判定条件，可以得到蓄电池充电功率（为负值），由此可以计算得到蓄电池的新SOC = SOC - 蓄电池充电功率×时间间隔×转换效率 / 额定容量。最后计算蓄电池的新电量（电量为负值，下文同理） = 电量 + 蓄电池充电功率×时间间隔。
根据第一待存储功率、储能边界功率以及第二待存储功率确定弃电功率。
示例性地，本申请实施例中，弃电功率=储能边界功率-第一待存储功率-第二待存储功率，即当清洁能源发电系统的多余电功率不能被电解水制氢装置以及电化学储能装置存储时，剩余的电功率进行弃电处理。
作为本发明一个可选实施方式，当储能边界功率大于0，确定电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率，包括：
获取电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率。
示例性地，本申请实施例中，基于电化学储能装置的自身参数信息可以获取电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率。
根据储能边界功率、电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率，确定电化学储能装置的第一待放电功率。
示例性地，储能边界功率 ≥ 最大放电功率（放电功率为正值，下文同理），并且当前SOC>SOC下限时，则蓄电池放电功率（第一待放电功率） = 最大放电功率；当最小放电功率 ≤ 电化学储能边界功率<最大放电功率并且SOC>SOC下限时，则蓄电池放电功率 = 电化学储能边界功率；当电化学储能边界功率<最小放电功率（放电功率为正值），或者荷电状态SOC≤SOC下限，蓄电池放电功率=0；根据上述判定条件，可以得到蓄电池功率，由此可以计算得到蓄电池的新SOC = SOC - 蓄电池功率×时间间隔×转换效率 / 额定容量。最后计算蓄电池的新电量 = 电量 + 蓄电池放电功率×时间间隔。
获取火力发电系统的最大放电功率。
示例性地，火力发电系统的最大放电功率可根据火力发电系统的设计参数确定。
根据储能边界功率、第一待放电功率、火力发电系统的最大放电功率以及火力发电系统的最小放电功率确定火力发电系统的第二待放电功率。
示例性地，本申请实施例中，可以将经过电化学储能装置协调后还需要继续进行协调的功率称为火电边界功率（为正值），当火电边界功率 ≥ 火电最大放电功率 - 火电最小放电功率时，火电放电功率（第二待放电功率） = 火电最大出力；0 ≤ 火电边界功率<火电最大放电功率 - 火电最小放电功率时，火电放电功率（第二待放电功率） = 火电边界功率 + 火电最小放电功率；根据上述判定条件得到的电解槽功率，可以计算得到火力发电系统输出新电量 =电量 + 火电放电功率 × 时间间隔。
根据储能边界功率、第一待放电功率以及第二待放电功率确定电网的第三放电功率。
示例性地，本申请实施例中，电网的第三放电功率=储能边界功率-第一待放电功率-第二待放电功率。电网输出新电量 = 电量 + 第三放电功率×时间间隔。本申请实施例中，通过对协调控制模块中的各个单元的协调电量进行统计，有助于掌握各个单元的运行情况。
本申请实施例提供的方法，实现了对能源供给系统的功率协调控制，本申请实施例的总体流程图如图2所示，其中，风力发电监控模块用于对风力发电系统的发电功率PW进行监控，光伏发电监控模块用于对太阳能光伏发电系统的发电功率Ppv进行监控，用电负荷监控模块用于对用电负荷模块的用电负荷功率Pout进行监控，根据各个监测模块的监测结果可以计算得到储能边界功率；当储能边界功率小于0，则依次调用电解水制氢运行控制模块、电化学储能运行控制模块、火电运行控制模块（控制火电运行控制模块处于最小出力状态）以及弃电模块进行功率协调控制；当储能边界功率大于0，则依次调用电化学储能运行控制模块、火电运行控制模块以及电网控制模块进行功率协调控制；当储能边界功率等于0，则控制电解制氢功率=0，电化学储能功率=0，火电功率=火力发电系统最小发电功率，弃电功率=0。
本发明实施例公开了一种多能源供给运行控制系统，如图3所示，该系统包括：清洁能源发电系统001、功率协调模块002、用电负荷模块003以及处理器004；
清洁能源发电系统001与用电负荷模块003连接，用于为用电负荷模块003提供电能。
示例性地，清洁能源发电系统为对环境友好的能源的发电系统，本申请实施例中，清洁能源发电系统可以包括但不限于风力发电系统以及太阳能光伏发电系统；用电负荷模块可以包括多个用电器，清洁能源发电系统用于为用电负荷模块的工作提供电能。
功率协调模块002包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，功率协调模块002与清洁能源发电系统001以及用电负荷模块003连接，在清洁能源发电系统001提供的电能大于用电负荷模块003的用电需求时，存储清洁能源发电系统001生成的多余电能，在清洁能源发电系统001提供的电能小于用电负荷模块003的用电需求时，为用电负荷模块003提供电能。
示例性地，功率协调模块用于对清洁能源发电系统产生的待协调功率进行协调；电化学储能装置、火力发电系统以及电网可以在清洁能源发电系统提供的电能小于用电负荷模块的用电需求时，为用电负荷模块提供电能，保证用电负荷模块的正常运行；电解水制氢装置和电化学储能模块可以在清洁能源发电系统提供的电能大于用电负荷模块的用电需求时，将多余的电能转化存储；本申请实施例中，电化学储能装置内集成有蓄电电池，当存在待调节功率时，执行充电或放电操作；电解水制氢装置可以通过氢气管道与氢气储运装置连接，氢气储运装置包括氢气压缩机以及高压储氢罐，电解水制氢装置可以利用清洁能源发电系统产生的多余电能产生氢气，氢气压缩机会对产生的氢气进行压缩，并将氢气存储在高压储氢罐中；本申请实施例中，电化学储能装置以及火力发电系统可以与清洁能源发电系统连接，电化学储能装置以及火力发电系统都可以为清洁能源发电系统提供启动电能，本申请实施例对清洁能源发电系统的启动方式不做限定，本领域技术人员可以根据需求确定。
处理器004分别与清洁能源发电系统001、功率协调模块002以及用电负荷模块003连接，用于执行上述实施例中的多能源供给运行控制方法。
示例性地，本申请实施例中，处理器会获取清洁能源发电系统的发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率，基于清洁能源发电系统的发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率可以判断清洁能源发电系统提供的电能与用电负荷模块的用电需求之间的大小关系，进而可以确定功率协调控制指令。
本发明提供的多能源供给运行控制系统，基于火力发电系统具有的成本低、功率调节能力强、技术成熟等优势，将火力发电系统纳入多能源供给运行控制系统的功率协调模块中，通过处理器生成协调控制指令，功率协调模块根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率；火力发电系统具有发电功率大、电能质量高等优势，可对系统内仍然缺失的功率进行很好的补充，提升总体的经济效益。
本发明实施例还公开了一种多能源供给运行控制装置，如图4所示，该装置包括：
获取模块201，用于获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率，详细内容参加上述实施例中步骤S101的相关描述，在此不再赘述。
确定模块202，用于根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，储能边界功率大小用于表征清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小，详细内容参加上述实施例中步骤S102的相关描述，在此不再赘述。
生成模块203，用于根据储能边界功率生成功率协调控制指令，功率协调控制指令用于控制电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作，详细内容参加上述实施例中步骤S103的相关描述，在此不再赘述；
生成模块203，包括：第一确定子模块，用于当储能边界功率大于0，确定电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率；第一生成子模块，用于根据电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率确定第二协调控制指令。
本发明提供的多能源供给运行控制装置，根据清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，基于储能边界功率生成协调控制指令，使得电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率根据协调控制指令执行功率协调控制操作，实现清洁能源发电系统、电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网之间的多能耦合协同控制，有效提高了清洁能源的利用率。
作为本发明一个可选实施方式，生成模块203，包括：第一确定子模块，用于当储能边界功率小于或等于0，确定电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；第一生成子模块，用于根据第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令。
作为本发明一个可选实施方式，第一生成子模块，包括：第一获取子模块，用于获取电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷；第三确定子模块，用于根据储能边界功率、电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷，确定电解水制氢装置的第一待存储功率；第二获取子模块，用于获取电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率；第四确定子模块，用于根据第一待存储功率、储能边界功率、最大充电功率以及最小充电功率，确定电化学储能装置的第二待存储功率；第五确定子模块，用于根据第一待存储功率、储能边界功率以及第二待存储功率确定弃电功率。
作为本发明一个可选实施方式，第二生成子模块，包括：第三获取子模块，用于获取电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率；第六确定子模块，用于根据储能边界功率、电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率，确定电化学储能装置的第一待放电功率；第四获取子模块，用于获取火力发电系统的最大放电功率；第七确定子模块，用于根据储能边界功率、第一待放电功率、火力发电系统的最大放电功率以及火力发电系统的最小放电功率确定火力发电系统的第二待放电功率；第八确定子模块，用于根据储能边界功率、第一待放电功率以及第二待放电功率确定电网的第三放电功率。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图5所示，该电子设备可以包括处理器401和存储器402，其中处理器401和存储器402可以通过总线或者其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
处理器401可以为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。处理器401还可以为其他通用处理器、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
存储器402作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的多能源供给运行控制方法对应的程序指令/模块。处理器401通过运行存储在存储器402中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的多能源供给运行控制方法。
存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器401所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器401。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个模块存储在存储器402中，当被处理器401执行时，执行如图2所示实施例中的多能源供给运行控制方法。
上述电子设备具体细节可以对应参阅图2所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）、随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）、快闪存储器（Flash Memory）、硬盘（Hard Disk Drive，缩写：HDD）或固态硬盘（Solid-StateDrive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (6)
1.一种多能源供给运行控制方法，其特征在于，应用于多能源供给运行控制系统，所述多能源供给运行控制系统包括清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块，所述清洁能源发电系统与所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块与所述清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，所述方法包括：
获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率；
根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，所述储能边界功率大小用于表征所述清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小；
根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，所述功率协调控制指令用于控制所述电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作；
所述根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，包括：
当所述储能边界功率大于0，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率；
根据所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率确定第二协调控制指令；
当所述储能边界功率大于0，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及所述电网的第三放电功率，包括：
获取所述电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率；
根据所述储能边界功率、所述电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率，确定所述电化学储能装置的第一待放电功率；
获取所述火力发电系统的最大放电功率；
根据所述储能边界功率、所述第一待放电功率、所述火力发电系统的最大放电功率以及所述火力发电系统的最小放电功率确定所述火力发电系统的第二待放电功率；
根据所述储能边界功率、第一待放电功率以及第二待放电功率确定所述电网的第三放电功率；
所述方法还包括：所述火力发电系统以及电化学储能装置为所述清洁能源发电系统提供启动电能；
所述根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，包括：
当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；
根据所述第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令；
当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率，包括：
获取所述电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷；
根据所述储能边界功率、电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率；
获取所述电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率；
根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率、所述最大充电功率以及最小充电功率，确定所述电化学储能装置的第二待存储功率；
根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率以及所述第二待存储功率确定所述弃电功率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁能源发电系统的发电功率包括风力发电系统的风电功率以及太阳能光伏发电系统的光伏功率，所述根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，包括：
基于预设关系式确定所述储能边界功率，所述预设关系式为：
PCB=Pout–Pw–Ppv–Ppmin
其中，PCB表示储能边界功率，Pout表示电负荷模块的用电负荷功率，Ppmin表示火力发电系统的最小发电功率，Pw表示风力发电系统的风电功率，Ppv表示太阳能光伏发电系统的光伏功率。
3.一种多能源供给运行控制系统，其特征在于，所述系统包括：
清洁能源发电系统、功率协调模块、用电负荷模块以及处理器；
所述清洁能源发电系统与所述用电负荷模块连接，用于为所述用电负荷模块提供电能；
所述功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，所述功率协调模块与所述清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，在所述清洁能源发电系统提供的电能大于所述用电负荷模块的用电需求时，存储所述清洁能源发电系统生成的多余电能，在所述清洁能源发电系统提供的电能小于用所述电负荷模块的用电需求时，为所述用电负荷模块提供电能；
所述处理器分别与所述清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块连接，用于执行如权利要求1或2所述的多能源供给运行控制方法。
4.一种多能源供给运行控制装置，其特征在于，应用于多能源供给运行控制系统，所述多能源供给运行控制系统包括清洁能源发电系统、功率协调模块以及用电负荷模块，所述清洁能源发电系统与所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块与所述清洁能源发电系统以及所述用电负荷模块连接，所述功率协调模块包括电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网，所述装置包括：
获取模块，用于获取清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率；
确定模块，用于根据所述清洁能源发电系统的发电功率、火力发电系统的最小发电功率以及用电负荷模块的用电负荷功率确定储能边界功率，所述储能边界功率大小用于表征所述清洁能源发电系统产生待协调电功率的大小；
生成模块，用于根据所述储能边界功率生成功率协调控制指令，所述功率协调控制指令用于控制所述电化学储能装置、火力发电系统、电解水制氢装置以及电网执行功率协调控制操作；
所述生成模块，包括：第一确定子模块，用于当储能边界功率大于0，确定电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率；第一生成子模块，用于根据电化学储能装置的第一待放电功率、火力发电系统的第二待放电功率以及电网的第三放电功率确定第二协调控制指令；
所述第一确定子模块，包括：
第三获取子模块，用于获取电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率；
第六确定子模块，用于根据储能边界功率、电化学储能装置的最大放电功率以及最小放电功率，确定电化学储能装置的第一待放电功率；
第四获取子模块，用于获取火力发电系统的最大放电功率；第七确定子模块，用于根据储能边界功率、第一待放电功率、火力发电系统的最大放电功率以及火力发电系统的最小放电功率确定火力发电系统的第二待放电功率；
第八确定子模块，用于根据储能边界功率、第一待放电功率以及第二待放电功率确定电网的第三放电功率；
所述装置还包括：所述火力发电系统以及电化学储能装置为所述清洁能源发电系统提供启动电能；
所述生成模块，包括：
第二确定子模块，用于当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率；
第二生成子模块，用于根据所述第一待存储功率、第二待存储功率、以及弃电功率生成第一协调控制指令；
当所述储能边界功率小于或等于0，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率、电化学储能装置的第二待存储功率以及弃电功率，包括：
获取所述电解水制氢装置的电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷；
根据所述储能边界功率、电解槽最大负荷以及电解槽最小负荷，确定所述电解水制氢装置的第一待存储功率；
获取所述电化学储能装置的最大充电功率以及最小充电功率；
根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率、所述最大充电功率以及最小充电功率，确定所述电化学储能装置的第二待存储功率；
根据所述第一待存储功率、所述储能边界功率以及所述第二待存储功率确定所述弃电功率。
5.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求1或2所述的多能源供给运行控制方法。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1或2所述的多能源供给运行控制方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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