CN117039832B - 一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及能量优化管理技术领域,具体公开一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统,该方法包括指定直流配电网区域划分、供给端电力产出分析、储能端能量转化分析、传输端干扰程度分析、电力负荷端关联影响信息分析和能量调度优先级判定,本发明通过分析储能端的电量转化数据和储能设备干扰参数,不仅能够综合性的反映出直流配电网区域中储能运维的细致情况,且为后续分析能量调度优先级提供更加科学的数据支撑,同时通过对各传输端的传输线缆和气象数据进行分析,并综合评定各传输端的干扰程度值,有助于反映电力供给端与需求端之间存在的供需差异性,为直流配电网的能量调度提供了更加细致化的分析结果。
Description
技术领域
本发明涉及能量优化管理技术领域,具体为一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统。
背景技术
当前,随着电力的普及,保证电力稳定传输的同时,合理的能量调度及管理至关重要,直流配电网可以直接接收和分配直流电能,减少能量转换和配电损耗,不仅提供了更高效、更稳定的电力传输,且提高了能量利用效率,因此必须分析直流配电网区域的关联数据,能够为做出合理的能量优化提供数据依据,以便保持电力的稳定性。
如今,在电力能量优化管理方面还存在一些不足,具体体现在以下几个层面:(1)现有技术在对直流配电网所在区域的历史数据进行分析时,往往只考虑发电和用电的数据进行分析,而储能端可以在用电需求低时段存储多余的电能,在用电需求高时段释放储存的电能,能够实现能量的灵活调度,因此若忽视对储能端的分析,则无法精准的为后续分析能量调度优先级提供更加科学的数据支撑,同时在一定程度上不能保证直流配电网中电路传输的稳定性。
(2)现有技术在对电力能量优化管理进行分析时,没有考虑能够干扰能量调度的因素,而干扰电力传输的因素会使得电力供应和实际负荷之间存在一定程度的偏差,导致判定的能量调度优先级可能与实际的能量调度需求存在并不一致的情况,由此会对直流配电网中能量的优化管理造成负面影响。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供了一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统,能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:本发明第一方面提供了一种用于直流配电网的能量优化管理方法,包括:S1.指定直流配电网区域划分:将指定直流配电网区域进行划分,得到并记为供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端。
S2.供给端电力产出分析:根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值,记为。
S3.储能端能量转化分析:分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数,记为。
S4.传输端干扰程度分析:对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值,记为。
S5.电力负荷端关联影响信息分析:分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值,记为。
S6.能量调度优先级判定:依据电力产出评估值、储能端的能量转化效益指数及各传输端的干扰程度值,综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理。
作为进一步的方法,所述供给端的电力产出评估值,其具体分析过程为:
将历史关联周期划分得到各历史关联日,统计供给端在各历史关联日的电力产出量,其中j表示为各历史关联日的编号,/>,n表示为历史关联日的数目,并筛分得到供给端在历史关联周期下的最大电力产出量和最小电力产出量,进行差值处理得到供给端在历史关联周期下的电力产出偏差值/>。
依据预定义的单位电力产出偏差值对应的影响因子,计算供给端的电力产出评估值/>,其计算公式为:/>。
作为进一步的方法,所述储能端的能量转化效益指数,其具体分析过程为:
统计储能端在各历史关联日的接收电量,同时统计储能端在各历史关联日的实际存储电量,通过差值处理得到储能端在各历史关联日的实际转化脱离电量值。
计算储能端的电量转化评估系数,其计算公式为:/>,其中/>表示为预定义的单位实际转化电量值对应的影响因子,e表示为自然常数。
统计储能端的各电力储能设备,得到储能端的各电力储能设备在历史关联周期下对应的故障次数和故障时长/>,其中i表示为各电力储能设备的编号,/>,m表示为电力储能设备的数目。
从数据信息库中提取各电力储能设备对应的最大许可故障时长,计算储能端的故障影响系数/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为预定义的储能设备所属故障频率阈值,/>表示为预定义的故障时长对应的修正因子,t表示为历史关联周期对应的时长。
获取储能端的各电力储能设备对应的应用年限,同时依据设定的储能设备对应的单位应用年限的影响因子/>,计算储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数/>,其计算公式为:/>。
计算储能端的能量转化效益指数,其计算公式为:,其中/>、/>和/>分别表示为设定的电量转化评估系数、故障影响系数和应用损耗影响系数对应的权重因子。
作为进一步的方法,所述对各传输端的干扰数据进行分析,其具体分析过程为:
获取储能端与各电力负荷端之间的各传输线缆,由此统计各传输端的各传输线缆,获取各传输端的各传输线缆在各历史关联日下的平均传输功率,其中p表示为各传输端的编号,/>,v表示为各传输线缆的编号,/>,w表示为传输线缆的数量。
获取传输线缆的材质类型,与数据信息库中存储的各材质传输线缆对应的最大界定传输功率进行匹配,得到各传输端的各传输线缆对应的最大界定传输功率。
计算各传输端所属传输线缆的传输功率影响指数,其计算公式为:,其中/>表示为预定义的传输功率对应的修正因子。
获取各传输端的各传输线缆的原始绝缘厚度,同时从数据信息库中提取各传输线缆的适配绝缘厚度/>,并依据预定义的传输线缆的单位应用时长对应的折损绝缘厚度/>,计算各传输端所属传输线缆的绝缘厚度影响指数/>,其计算公式为:,其中/>表示为预定义的绝缘厚度对应的修正因子,/>表示为第p个传输端的第v个传输线缆对应的应用时长。
计算各传输端所属传输线缆的干扰程度系数,其计算公式为:,其中/>和/>分别表示为设定的传输功率影响指数和绝缘厚度影响指数对应的权重因子。
作为进一步的方法,所述各传输端的干扰程度值,其具体分析过程为:
设定气象预测周期,统计气象预测周期的各气象预测日,记为各预测日,获取各传输端的各传输线缆所属各历经地区在各预测日的气象数据,其中气象数据包括最高温度、日照时长/>和最大风速/>,其中r表示为各历经地区的编号,/>,k表示为各预测日的编号,/>。
从数据信息库中提取各传输线缆的最高允许温度、适配日照时长/>和最大允许风速/>。
计算各传输端所属电力传输结构对应的气象影响程度系数,其计算公式为:,其中/>、/>和/>分别表示为设定的温度、日照时长和风速对应的修正因子。
综合计算各传输端的干扰程度值,其计算公式为:/>,其中/>和/>分别表示为设定的传输线缆的干扰程度系数和气象影响程度系数对应的权重因子。
作为进一步的方法,所述各电力负荷端的电力需求程度值,其具体分析过程为:
获取各电力负荷端在各历史关联日的最大电力负荷值,其中/>表示为各电力负荷端的编号,/>,计算各电力负荷端的电力负荷影响程度系数/>,其计算公式为:/>,其中、/>表示为预定义的单位最大电力负荷值对应的影响因子。
获取各电力负荷端所在区域的地域面积,同时采集各电力负荷端所在区域的常住人口数量/>,计算各电力负荷端的人口密度影响系数/>,其计算公式为:,其中/>表示为设定的人口密度对应的修正因子,表示为预定义的参照界定人口密度。
作为进一步的方法,所述各电力负荷端的电力需求程度值,其具体计算公式为:/>,其中/>和/>分别表示为设定的电力负荷影响程度系数和人口密度影响系数对应的权重因子。
作为进一步的方法,所述判定各电力负荷端的能量调度优先级,其具体分析过程为:
根据供给端的电力产出评估值和储能端的能量转化效益指数,计算指定直流配电网的供给态势评估值,其计算公式为:/>,其中/>和/>分别表示为设定的电力产出评估值和能量转化效益指数对应的权重因子。
依据预定义的各供给态势评估值区间对应的参照基准电力调配所属需求程度值,筛分指定直流配电网对应的参照基准电力调配所属需求程度值。
根据各传输端的干扰程度值,归类整合得到各电力负荷端所属传输端的干扰程度值,记为。
依据各电力负荷端的电力需求程度值,同时预定义传输端的传输干扰因子,计算各电力负荷端的能量调度优先级/>,其计算公式为:,其中/>表示为设定的电力需求程度值对应的修正因子。
将各电力负荷端的能量调度优先级按照从大到小的顺序依次进行排列,依据调度排序对直流配电网的能量进行优化管理。
本发明第二方面提供了一种用于直流配电网的能量优化管理系统,包括:指定直流配电网区域划分模块,用于将指定直流配电网区域进行划分,得到并记为供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端。
供给端电力产出分析模块,用于根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值。
储能端能量转化分析模块,用于分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数。
传输端干扰程度分析模块,用于对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值。
电力负荷端关联影响信息分析模块,用于分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值。
能量调度优先级判定模块,用于综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理。
相对于现有技术,本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果:
(1)本发明通过提供一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统,细致化分析了直流配电网的电力产出、传输和应用情况,为全面反映出直流配电网的运行状态提供了更加具有科学性和可靠性的数据依据,以便直流配电网区域的能量优化拥有更加具有说服力的支持数据。
(2)本发明通过分析储能端的电量转化数据和储能设备干扰参数,并计算储能端的能量转化效益指数,不仅能够综合性的反映出直流配电网区域中储能运维情况,且为后续分析能量调度优先级提供更加科学的数据支撑,同时在一定程度上保证了直流配电网中电路传输的稳定性。
(3)本发明通过对各传输端的传输线缆和气象数据进行分析,并综合评定各传输端的干扰程度值,分析直流配电网区域中的干扰性因素,有助于反映电力供给端与需求端之间存在的供需差异性,不仅使得后续对能量调度优先级的分析更加具备全面性,且为直流配电网的能量调度优化水平提供坚实的保障基础。
(4)本发明通过综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理,将直流配电网区域中的供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端进行综合性的分析,提高了对直流配电网的能量进行调度的有效性,不仅便捷了直流配电网的能量优化管理,同时也有利于为负荷端的能量稳定使用需求提供保障。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本发明的方法步骤流程示意图。
图2为本发明的系统结构连接示意图。
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。
参照图1所示,本发明第一方面提供了一种用于直流配电网的能量优化管理方法,包括:S1.指定直流配电网区域划分:将指定直流配电网区域进行划分,得到并记为供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端。
S2.供给端电力产出分析:根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值,记为。
具体的,所述供给端的电力产出评估值,其具体分析过程为:
将历史关联周期划分得到各历史关联日,统计供给端在各历史关联日的电力产出量,其中j表示为各历史关联日的编号,/>,n表示为历史关联日的数目,并筛分得到供给端在历史关联周期下的最大电力产出量和最小电力产出量,进行差值处理得到供给端在历史关联周期下的电力产出偏差值/>。
需要解释的是,上述统计供给端在各历史关联日的电力产出量,目的在于,考虑到电力产出量过高或过低,可能导致能量供需不平衡,影响电力运行的稳定性,由此通过分析电力产出量,能够根据需求进行能量调度,使得能量分配更加均衡和高效,提高能量利用效率。
依据预定义的单位电力产出偏差值对应的影响因子,计算供给端的电力产出评估值/>,其计算公式为:/>。
S3.储能端能量转化分析:分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数,记为。
具体的,所述储能端的能量转化效益指数,其具体分析过程为:
统计储能端在各历史关联日的接收电量,同时统计储能端在各历史关联日的实际存储电量,通过差值处理得到储能端在各历史关联日的实际转化脱离电量值。
计算储能端的电量转化评估系数,其计算公式为:/>,其中/>表示为预定义的单位实际转化电量值对应的影响因子,e表示为自然常数。
需要解释的是,上述计算储能端的电量转化评估系数,是由于在直流配电网中,因直流电的特性,可以减少一部分的能量转化损耗,使得从发电到储电的电量转化效率更高,分析储能端的电量转化值,可以提高能量传输的效率,实现对能量的灵活调度和优化控制。
统计储能端的各电力储能设备,得到储能端的各电力储能设备在历史关联周期下对应的故障次数和故障时长/>,其中i表示为各电力储能设备的编号,/>,m表示为电力储能设备的数目。
从数据信息库中提取各电力储能设备对应的最大许可故障时长,计算储能端的故障影响系数/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为预定义的储能设备所属故障频率阈值,/>表示为预定义的故障时长对应的修正因子,t表示为历史关联周期对应的时长。
需要解释的是,上述计算储能端的故障影响系数,是由于若储能设备频繁发生故障或故障时长较长,将导致能量存储和释放过程中的中断和不稳定性,不仅会影响能量的供应和调度,降低能量优化的效果,且可能导致电力系统中的电压和电流异常,甚至引发其他安全风险,因此,需要对储能设备的故障次数和故障时长进行分析,以确保直流配电网的安全运行。
获取储能端的各电力储能设备对应的应用年限,同时依据设定的储能设备对应的单位应用年限的影响因子/>,计算储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数/>,其计算公式为:/>。
需要解释的是,上述计算储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数,随着储能设备的使用年限增加,其性能可能会逐渐下降,会影响直流配电网的能量优化效果,降低能量存储和释放的效率,因此需要对储能设备的应用年限进行分析,以便后续管理直流配电网中的能量调度。
计算储能端的能量转化效益指数,其计算公式为:,其中/>、/>和/>分别表示为设定的电量转化评估系数、故障影响系数和应用损耗影响系数对应的权重因子。
在一个具体的实施例中,本发明通过分析储能端的电量转化数据和储能设备干扰参数,并计算储能端的能量转化效益指数,不仅能够综合性的反映出直流配电网区域中储能运维情况,且为后续分析能量调度优先级提供更加科学的数据支撑,同时在一定程度上保证了直流配电网中电路传输的稳定性。
S4.传输端干扰程度分析:对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值,记为。
具体的,所述对各传输端的干扰数据进行分析,其具体分析过程为:
获取储能端与各电力负荷端之间的各传输线缆,由此统计各传输端的各传输线缆,获取各传输端的各传输线缆在各历史关联日下的平均传输功率,其中p表示为各传输端的编号,/>,v表示为各传输线缆的编号,/>,w表示为传输线缆的数量。
需要解释的是,上述获取各传输端的各传输线缆在各历史关联日下的平均传输功率,所用的设备是功率传感器,若传输线缆的功率损耗较高,能量在传输过程中会有较大的损失,会降低直流配电网的能量优化效果,使得能量的有效利用率下降,且传输线缆本身会有一定的电阻,电流通过时会产生热量,导致能源的损耗,这会降低能量优化的效果,因此需要对传输线缆的传输功率进行分析,以便提高直流配电网的能量优化效果。
获取传输线缆的材质类型,与数据信息库中存储的各材质传输线缆对应的最大界定传输功率进行匹配,得到各传输端的各传输线缆对应的最大界定传输功率。
计算各传输端所属传输线缆的传输功率影响指数,其计算公式为:,其中/>表示为预定义的传输功率对应的修正因子。
获取各传输端的各传输线缆的原始绝缘厚度,同时从数据信息库中提取各传输线缆的适配绝缘厚度/>,并依据预定义的传输线缆的单位应用时长对应的折损绝缘厚度/>,计算各传输端所属传输线缆的绝缘厚度影响指数/>,其计算公式为:,其中/>表示为预定义的绝缘厚度对应的修正因子,/>表示为第p个传输端的第v个传输线缆对应的应用时长。
需要解释的是,上述计算各传输端所属传输线缆的绝缘厚度影响指数,若绝缘厚度不足或质量不良可能导致线缆绝缘击穿或故障,影响能量优化的可靠性和稳定性,因此分析传输线缆的绝缘厚度,不仅可以提高线缆的耐电压能力和故障抗性,且可以减少能量损耗和能量泄漏,对分析能量优化调度有一定的有益效果。
计算各传输端所属传输线缆的干扰程度系数,其计算公式为:,其中/>和/>分别表示为设定的传输功率影响指数和绝缘厚度影响指数对应的权重因子。
进一步的,所述各传输端的干扰程度值,其具体分析过程为:
设定气象预测周期,统计气象预测周期的各气象预测日,记为各预测日,获取各传输端的各传输线缆所属各历经地区在各预测日的气象数据,其中气象数据包括最高温度、日照时长/>和最大风速/>,其中r表示为各历经地区的编号,/>,k表示为各预测日的编号,/>。
需要解释的是,上述获取各传输端的各传输线缆所属各历经地区在各预测日的气象数据,是从气象预测中心采集到的数据,高温环境可能导致线缆温升过高,增加电阻和能量损耗,较长的日照时长意味着传输线缆暴露在日间的时间变长,会增加传输线缆发生裂变的可能,而较高的风速可以提供更多的风能,增加风力发电的产能,但风速过高会使得线缆浮动过大,对传输电力有负面影响,因此需要对各历经地区的气象数据进行分析,以便为后续分析能量调度优先级提供更细致的数据依据。
从数据信息库中提取各传输线缆的最高允许温度、适配日照时长/>和最大允许风速/>。
计算各传输端所属电力传输结构对应的气象影响程度系数,其计算公式为:,其中/>、/>和/>分别表示为设定的温度、日照时长和风速对应的修正因子。
综合计算各传输端的干扰程度值,其计算公式为:/>,其中和/>分别表示为设定的传输线缆的干扰程度系数和气象影响程度系数对应的权重因子。
在一个具体的实施例中,本发明通过对各传输端的传输线缆和气象数据进行分析,并综合评定各传输端的干扰程度值,分析直流配电网区域中的干扰性因素,有助于反映电力供给端与需求端之间存在的供需差异性,不仅使得后续对能量调度优先级的分析更加具备全面性,且为直流配电网的能量调度优化水平提供坚实的保障基础。
S5.电力负荷端关联影响信息分析:分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值,记为。
具体的,所述各电力负荷端的电力需求程度值,其具体分析过程为:
获取各电力负荷端在各历史关联日的最大电力负荷值,其中/>表示为各电力负荷端的编号,/>,计算各电力负荷端的电力负荷影响程度系数/>,其计算公式为:/>,其中/>表示为预定义的单位最大电力负荷值对应的影响因子。
需要解释的是,上述获取各电力负荷端在各历史关联日的最大电力负荷值,具体可以从电力负荷端对应的电力管理平台进行提取获得,通过分析各电力负荷端的电力负荷值,可以了解能源需求情况,有助于进行有效的能源调度和供需平衡,确保能源供应与负荷需求匹配,并根据负荷需求进行能源优化,避免能源浪费和供应不足的情况,提高能源利用效率。
获取各电力负荷端所在区域的地域面积,同时采集各电力负荷端所在区域的常住人口数量/>,计算各电力负荷端的人口密度影响系数/>,其计算公式为:,其中/>表示为设定的人口密度对应的修正因子,表示为预定义的参照界定人口密度。/>
进一步的,所述各电力负荷端的电力需求程度值,其具体计算公式为:,其中/>和/>分别表示为设定的电力负荷影响程度系数和人口密度影响系数对应的权重因子。
S6.能量调度优先级判定:依据电力产出评估值、储能端的能量转化效益指数及各传输端的干扰程度值,综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理。
进一步的,所述判定各电力负荷端的能量调度优先级,其具体分析过程为:
根据供给端的电力产出评估值和储能端的能量转化效益指数,计算指定直流配电网的供给态势评估值,其计算公式为:/>,其中/>和/>分别表示为设定的电力产出评估值和能量转化效益指数对应的权重因子。
依据预定义的各供给态势评估值区间对应的参照基准电力调配所属需求程度值,筛分指定直流配电网对应的参照基准电力调配所属需求程度值。
根据各传输端的干扰程度值,归类整合得到各电力负荷端所属传输端的干扰程度值,记为。
依据各电力负荷端的电力需求程度值,同时预定义传输端的传输干扰因子,计算各电力负荷端的能量调度优先级/>,其计算公式为:,其中/>表示为设定的电力需求程度值对应的修正因子。
将各电力负荷端的能量调度优先级按照从大到小的顺序依次进行排列,依据调度排序对直流配电网的能量进行优化管理。
在一个具体的实施例中,本发明通过综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理,将直流配电网区域中的供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端进行综合性的分析,提高了对直流配电网的能量进行调度的有效性,不仅便捷了直流配电网的能量优化管理,同时也有利于为负荷端的能量稳定使用需求提供保障。
参照图2所示,本发明第二方面提供了一种用于直流配电网的能量优化管理系统,包括:指定直流配电网区域划分模块、供给端电力产出分析模块、储能端能量转化分析模块、传输端干扰程度分析模块、电力负荷端关联影响信息分析模块和能量调度优先级判定模块。
所述指定直流配电网区域划分模块分别与供给端电力产出分析模块和传输端干扰程度分析模块相连接,供给端电力产出分析模块与储能端能量转化分析模块相连接,传输端干扰程度分析模块与电力负荷端关联影响信息分析模块相连接,储能端能量转化分析模块和电力负荷端关联影响信息分析模块均与能量调度优先级判定模块相连接。
所述指定直流配电网区域划分模块用于将指定直流配电网区域进行划分,得到并记为供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端。
所述供给端电力产出分析模块用于根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值。
所述储能端能量转化分析模块用于分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数。
所述传输端干扰程度分析模块用于对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值。
所述电力负荷端关联影响信息分析模块用于分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值。
所述能量调度优先级判定模块用于综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理。
在一个具体的实施例中,本发明通过提供一种用于直流配电网的能量优化管理方法及其系统,细致化分析了直流配电网的电力产出、传输和应用情况,为全面反映出直流配电网的运行状态提供了更加具有科学性和可靠性的数据依据,以便直流配电网区域的能量优化拥有更加具有说服力的支持数据。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于,包括:
对直流配电网区域进行划分,得到划分数据,所述划分数据包括供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端;
根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值;
分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数;
对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值;
分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值;
依据电力产出评估值、储能端的能量转化效益指数及各传输端的干扰程度值综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理;
所述判定各电力负荷端的能量调度优先级,其具体分析方法为:
根据供给端的电力产出评估值和储能端的能量转化效益指数,计算指定直流配电网的供给态势评估值;
依据预定义的各供给态势评估值区间对应的参照基准电力调配所属需求程度值,筛分指定直流配电网对应的参照基准电力调配所属需求程度值;
根据各传输端的干扰程度值,归类整合得到各电力负荷端所属传输端的干扰程度值,记为;
依据各电力负荷端的电力需求程度值,同时预定义传输端的传输干扰因子,计算各电力负荷端的能量调度优先级/>;
将各电力负荷端的能量调度优先级按照从大到小的顺序依次进行排列,依据调度排序对直流配电网的能量进行优化管理;
其中,所述直流配电网的供给态势评估值公式表示为:
;
式中,和/>分别表示设定的电力产出评估值和能量转化效益指数对应的权重因子;
其中,供给端的电力产出评估值,其计算公式为:
;
式中,表示供给端的电力产出评估值;/>表示供给端在各历史关联日的电力产出量,j表示各历史关联日的编号,/>,n表示历史关联日的数目;/>表示差值处理得到供给端在历史关联周期下的电力产出偏差值;/>表示单位电力产出偏差值对应的影响因子;
储能端的能量转化效益指数公式表示为:,式中,/>表示储 能 端 的 能 量 转 化 效 益 指 数,/>表示储能端的电量转化评估系数;/>表示储能端的故障影响系数;/>、/>和/>分别表示设定的电量转化评估系数、故障影响系数和应用损耗影响系数对应的权重因子;/>表示储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数;
各传输端的干扰程度值公式表示为:
;
式中,表示各传输端的干扰程度值;/>和/>分别表示设定的传输线缆的干扰程度系数和气象影响程度系数对应的权重因子;/>表示各传输端所属电力传输结构对应的气象影响程度系数;/>表示各传输端所属传输线缆的干扰程度系数;e表示为自然常数;
各电力负荷端的电力需求程度值,其具体计算公式为:
;
式中,表示各电力负荷端的电力需求程度值;/>和/>分别表示设定的电力负荷影响程度系数和人口密度影响系数对应的权重因子;/>表示各电力负荷端的电力负荷影响程度系数;/>表示各电力负荷端的人口密度影响系数;
各电力负荷端的能量调度优先级公式表示为:
;
式中,表示各电力负荷端的能量调度优先级;/>表示各电力负荷端所属传输端的干扰程度值;/>表示设定的电力需求程度值对应的修正因子;/>表示直流配电网对应的参照基准电力调配所属需求程度值,/>表示传输端的传输干扰因子。
2.根据权利要求1所述的用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于:所述供给端的电力产出评估值,具体分析方法为:
将历史关联周期划分得到各历史关联日,统计供给端在各历史关联日的电力产出量,并筛分得到供给端在历史关联周期下的最大电力产出量和最小电力产出量;
根据最大电力产出量和最小电力产出量进行差值处理得到供给端在历史关联周期下的电力产出偏差值;
依据预定义的单位电力产出偏差值对应的影响因子,计算供给端的电力产出评估值。
3.根据权利要求1所述的用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于:所述储能端的能量转化效益指数,具体分析方法为:
统计储能端在各历史关联日的接收电量及实际存储电量,通过差值处理得到储能端在各历史关联日的实际转化脱离电量值,计算储能端的电量转化评估系数;
统计储能端的各电力储能设备,得到储能端的各电力储能设备在历史关联周期下对应的故障次数和故障时长;
从数据信息库中提取各电力储能设备对应的最大许可故障时长,计算储能端的故障影响系数;
获取储能端的各电力储能设备对应的应用年限,依据设定的储能设备对应的单位应用年限的影响因子,计算储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数,进而计算储能端的能量转化效益指数;
其中,所述储能端的电量转化评估系数公式表示为:
;
所述储能端的故障影响系数公式表示为:
;
所述储能端的储能设备对应的应用损耗影响系数公式表示为:
;
式中,表示预定义的单位实际转化电量值对应的影响因子,/>表示通过差值处理得到储能端在历史关联日的实际转化脱离电量值;/>和/>分别表示储能端的各电力储能设备在历史关联周期下对应的故障次数和故障时长,i表示各电力储能设备的编号,,m表示为电力储能设备的数目;/>表示预定义的储能设备所属故障频率阈值,/>表示预定义的故障时长对应的修正因子,t表示历史关联周期对应的时长;/>表示各电力储能设备对应的最大许可故障时长;/>表示储能端的各电力储能设备对应的应用年限,/>表示储能设备对应的单位应用年限的影响因子。
4.根据权利要求1所述的用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于:所述对各传输端的干扰数据进行分析,其具体分析方法为:
获取储能端与各电力负荷端之间的各传输线缆,统计各传输端的各传输线缆,获取各传输端的各传输线缆在各历史关联日下的平均传输功率;
获取传输线缆的材质类型,与数据信息库中存储的各材质传输线缆对应的最大界定传输功率进行匹配,得到各传输端的各传输线缆对应的最大界定传输功率,计算各传输端所属传输线缆的传输功率影响指数;
获取各传输端的各传输线缆的原始绝缘厚度,同时从数据信息库中提取各传输线缆的适配绝缘厚度/>,并依据预定义的传输线缆的单位应用时长对应的折损绝缘厚度,计算各传输端所属传输线缆的绝缘厚度影响指数/>及各传输端所属传输线缆的干扰程度系数/>;
其中,所述各传输端所属传输线缆的传输功率影响指数公式表示为:
;
各传输端所属传输线缆的绝缘厚度影响指数公式表示为:
;
各传输端所属传输线缆的干扰程度系数公式表示为:
;
式中,表示预定义的传输功率对应的修正因子;/>表示各传输端的各传输线缆在各历史关联日下的平均传输功率,p表示各传输端的编号,/>,v表示为各传输线缆的编号,/>,w表示传输线缆的数量;/>表示各传输端的各传输线缆对应的最大界定传输功率;/>表示预定义的绝缘厚度对应的修正因子,/>表示第p个传输端的第v个传输线缆对应的应用时长;/>和/>分别表示为设定的传输功率影响指数和绝缘厚度影响指数对应的权重因子。
5.根据权利要求4所述的用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于:所述各传输端的干扰程度值,其具体分析方法为:设定气象预测周期,统计气象预测周期的各气象预测日,记为各预测日,获取各传输端的各传输线缆所属各历经地区在各预测日的气象数据,所述气象数据包括最高温度、日照时长和最大风速;
从数据信息库中提取各传输线缆的最高允许温度、适配日照时长/>和最大允许风速/>,计算各传输端所属电力传输结构对应的气象影响程度系数/>;
根据气象影响程度系数综合计算各传输端的干扰程度值;
其中,所述气象影响程度系数的公式表示为:
;
式中,、/>和/>分别表示为设定的温度、日照时长和风速对应的修正因子;/>表示最高温度;/>表示日照时长;/>表示最大风速,r表示为各历经地区的编号,,k表示各预测日的编号,/>。
6.根据权利要求1所述的用于直流配电网的能量优化管理方法,其特征在于:所述各电力负荷端的电力需求程度值,具体分析方法为:
获取各电力负荷端在各历史关联日的最大电力负荷值,计算各电力负荷端的电力负荷影响程度系数/>;
获取各电力负荷端所在区域的地域面积,同时采集各电力负荷端所在区域的常住人口数量/>,计算各电力负荷端的人口密度影响系数/>;
其中,所述各电力负荷端的电力负荷影响程度系数公式表示为:
;
所述各电力负荷端的人口密度影响系数公式表示为:
;
式中,表示预定义的单位最大电力负荷值对应的影响因子,/>表示各电力负荷端的编号,/>;/>表示设定的人口密度对应的修正因子,/>表示预定义的参照界定人口密度。
7.一种采用如权利要求1-6中任意一项所述的用于直流配电网的能量优化管理方法的能量优化管理系统,其特征在于:包括:
指定直流配电网区域划分模块,用于将指定直流配电网区域进行划分,得到并记为供给端、储能端、各传输端和各电力负荷端;
供给端电力产出分析模块,用于根据设定的历史关联周期,对供给端的电力产出进行分析,并计算供给端的电力产出评估值;
储能端能量转化分析模块,用于分析储能端的能量转化关联数据,计算储能端的能量转化效益指数;
传输端干扰程度分析模块,用于对各传输端的干扰数据进行分析,综合评定各传输端的干扰程度值;
电力负荷端关联影响信息分析模块,用于分析各电力负荷端的关联影响信息,计算各电力负荷端的电力需求程度值;
能量调度优先级判定模块,用于依据电力产出评估值、储能端的能量转化效益指数及各传输端的干扰程度值,综合判定各电力负荷端的能量调度优先级,并实行直流配电网的能量优化管理。
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