CN117096955B - 一种分布式光伏集群运行控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分布式光伏集群运行控制系统，通过处理器结合耗存单元和时序数据库进行对象分配，按照选取最少数量的供应对象组合的方式，使得这些供应对象的均单量和值相加能够逼近任意一个供应点的均发量，并对所有的供应对象的若干种组合方式进行分析，并根据空闲点的个数和供应对象的均单量和值刚好等于供应点均发量的个数，确定最佳的组合方式，从而确定供电方式；能够根据对供应点和供应对象双方同步分析的方式确定好最佳的供电组合，从而使得能够存在供应点空闲，其余供应点多余的供电量又较少的情况，从而能够减少对应的光伏电站电量无法消耗，从而需要并网，对发电和用电进行了更好的组合分配；本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种分布式光伏集群运行控制系统

技术领域

本发明属于分布式光伏集群运行控制技术领域，具体是一种分布式光伏集群运行控制系统。

背景技术

公开号为CN109347137A的专利公开了一种分布式光伏集群协调优化控制方法及装置，涉及电网规划技术领域，方法包括：获取光照强度和配电网负荷的实时典型值；将光照强度和配电网负荷的实时典型值作为预测模型的基础数据，以使预测模型根据基础数据计算获取配电网负荷的当前典型值对应地分布式光伏集群的输出功率；调节分布式光伏集群的出力，输出配电网负荷的当前典型值对应的分布式光伏集群的输出功率。本发明实现了分布式光伏集群接入配电网系统后的安全、稳定、经济运行，以及保证了配电网的安全性和稳定性，并且实用性强。

针对分布式光伏集群，其发电在部分地区或者一些特定位置存在电量剩余，对应区域无法完全消耗，多余电量重新并网为电网提供供电，而此种方式对于并网后会存在诸多问题；因此，需要一种技术方案解决。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；

为解决本申请提出技术问题，根据本发明的第一方面的实施例提出一种分布式光伏集群运行控制系统，包括：

时序整理单元，用于对搜集的发电量Fi，i＝1、...、90，进行时序分析，时序分析具体方式为：

获取到F i的均值，将其标记为P，再自动计算每一个Fi与P的差值的绝对值，并对得到所有绝对值取均值，将其标记为差均值；

在差均值超过X1的情况下，进行上下判定，此处X1位预设数值；根据F i中数值与P值的大小关系，确定均发量，当F i中大于P的数值个数超过F i中小于P的数值个数时，将Fi去除掉三个最大的数值之后的均值标记为均发量，否则将F i中最小的三个数值去除之后的均值标记为均发量，得到所有供应点的均发量；

时序整理单元用于将每个供应点及其对应的均发量传输到时序数据库，时序数据库接受时序整理单元传输供应点及其对应的均发量，并进行实时存储；

耗费监控单元用于对供应对象进行耗电搜集，得到所有供应对象的单耗量D i，i＝1、...、90；

耗费监控单元用于将单耗量D i传输到耗分单元，耗分单元接收耗费监控单元传输的单耗量D i，并进行单耗分析，得到所有供应对象的均单量；

耗分单元用于将所有供应对象的均单量传输到耗存单元，耗存单元接收耗费监控单元传输的所有供应对象及其均单量并进行实时存储；

处理器用于结合耗存单元和时序数据库进行对象分配，按照选取最少数量的供应对象组合的方式，使得这些供应对象的均单量和值相加能够逼近任意一个供应点的均发量，并对所有的供应对象的若干种组合方式进行分析，并根据空闲点的个数和供应对象的均单量和值刚好等于供应点均发量的个数，确定最佳的组合方式，从而确定供电方式。

进一步地，还包括电量跟踪单元，用于对供应点进行数据搜集，数据搜集具体方式为：

首先获取到所有的供应点；

任选一个供应点，获取到其近90天的发电量，将发电量标记为Fi，i＝1、...、90；

上述过程每一个月最后一天进行一次，更新所有供应点的发电量；

之后电量跟踪单元用于将发电量F i，i＝1、...、90传输到时序整理单元。

进一步地，上下判定具体方式为：

获取到F i中超过P的数值个数，将该个数标记为超均值，将Fi中小于P的数值个数，将该个数标记为低均值；

当超均值大于低均值时，此时将F i所有值按照从大到小的顺序排序，将排序前三的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；否则将排序最后三名的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；

若差均值不超过X1，则自动将此时的均值P标记为均发量；

得到对应供应点的均发量，对其余所有的供应点进行相同处理，得到所有供应点的均发量。

进一步地，耗电搜集具体方式为：

获取到所有的供应对象近90天每天的耗电量，将其标记为单耗量Di，i＝1、...、90；

上述过程每个月最后一天进行一次。

进一步地，单耗分析具体方式为：

任选一供应对象，获取到其对应的单耗量Di；

对单耗量D i进行均值求取，并将计算得到的均值标记为均单量；

对所有供应对象进行相同处理，得到所有供应对象的均单量。

进一步地，对象分配具体方式为：

S1：获取到时序数据库内所有的供应点及其对应的均发量，将均发量标记为Bi，i＝1...n，表示为存在n个供应点，供应点对应的均发量为Bi；

S2：获取到耗存单元内所有的供应对象及其均单量，将均单量标记为Uj，j＝1、...、m，表示为存在m个供应对象，供应对象的均单量为Uj；

S3：按照Bi从大到小的方式对其进行排序，并自动按照从大到小的方式更新Bi的标号，更新后B1对应的值最大，Bn最小；

S4：之后令i初始值为1，选中对应的B1，之后从Uj中随机组合，寻找到满足以下条件的供应对象组合，供应对象组合满足：

将B1减去所有供应对象的Uj的和值，得到的差值绝对值小于等于X2，且大于零，此处X2为预设数值；且同时选中供应对象的数量最少，当满足上述要求的供应对象组合超过一个，则形成对应组合数个队列，将其标记为待选队列；

S6：任选一待选队列；

S7：之后令i值自动加一，加一后，对选中的B2按照步骤S4-S6的方式处理，此处处理过程中，对于待选队列中已存在的供应对象不重复选取，对待选队列进行补充，并得到新的若干个待选队列，此处的数量大于等于1；

S8：重复步骤S6-S8，对所有的供应对象进行组合，从而满足若干种组合方式中每一种都能由对应的Bi进行供应，Bi中若存在无需对待选队列进行供电的，则将对应的供应点标记为空闲点；

得到所有能够组合的待选队列；

S9：获取到所有待选队列中Bi减去对应需要供应的供应对象的Uj值为零的个数，将其标记为符合数；同时获取到所有待选队列中空闲点的个数，并标记为空闲数；

S10：将符合数和空闲数相加后值最大的对应待选队列标记为目标队列；

S11：按照目标队列中每个供应点对应的供应对象形成供电方式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本申请通过处理器结合耗存单元和时序数据库进行对象分配，按照选取最少数量的供应对象组合的方式，使得这些供应对象的均单量和值相加能够逼近任意一个供应点的均发量，并对所有的供应对象的若干种组合方式进行分析，并根据空闲点的个数和供应对象的均单量和值刚好等于供应点均发量的个数，确定最佳的组合方式，从而确定供电方式；

能够根据对供应点和供应对象双方同步分析的方式确定好最佳的供电组合，从而使得能够存在供应点空闲，其余供应点多余的供电量又较少的情况，从而能够减少对应的光伏电站电量无法消耗，从而需要并网，对发电和用电进行了更好的组合分配；本发明简单有效，且易于实用。

附图说明

图1为本发明分布式光伏发电站和控制系统结构示意图；

图2为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，若干个分布式的光伏发电站分布于标定区域的若干个位置，分别对不同位置周边用电进行供电，并将多余的电量反馈入电网内，每个光伏发电站将其标记为供应点，对应受供应点供电的区域标记为供应对象；本申请通过在若干个分布式的光伏发电站之间设置一个运行控制系统，通过运行控制系统对分布式的光伏发电站之间的供电和配电进行关联；

如图2，本申请提供了一种分布式光伏集群运行控制系统，包括：

电量跟踪单元、时序整理单元、时序数据库、处理器、自搜寻单元、耗费监控单元、耗分单元和耗存单元；

其中，电量跟踪单元，用于对供应点进行数据搜集，数据搜集具体方式为：

首先获取到所有的供应点；

任选一个供应点，获取到其近90天的发电量，将发电量标记为Fi，i＝1、...、90；

上述过程每一个月最后一天进行一次，更新所有供应点的发电量；

之后电量跟踪单元用于将发电量F i，i＝1、...、90传输到时序整理单元，时序整理单元接收电量跟踪单元传输的发电量Fi并对其进行时序分析，时序分析具体方式为：

获取到F i的均值，将其标记为P，再自动计算每一个Fi与P的差值的绝对值，并对得到所有绝对值取均值，将其标记为差均值；

在差均值超过X1的情况下，进行上下判定，此处X1位预设数值；上下判定具体方式为：

获取到F i中超过P的数值个数，将该个数标记为超均值，将Fi中小于P的数值个数，将该个数标记为低均值；

当超均值大于低均值时，此时将F i所有值按照从大到小的顺序排序，将排序前三的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；否则将排序最后三名的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；

若差均值不超过X1，则自动将此时的均值P标记为均发量；

得到对应供应点的均发量，对其余所有的供应点进行相同处理，得到所有供应点的均发量；

时序整理单元用于将每个供应点及其对应的均发量传输到时序数据库，时序数据库接受时序整理单元传输供应点及其对应的均发量，并进行实时存储；

耗费监控单元用于对供应对象进行耗电搜集，耗电搜集具体方式为：

获取到所有的供应对象近90天每天的耗电量，将其标记为单耗量Di，i＝1、...、90；

上述过程每个月最后一天进行一次；

耗费监控单元用于将单耗量D i传输到耗分单元，耗分单元接收耗费监控单元传输的单耗量D i，并进行单耗分析，单耗分析具体方式为：

任选一供应对象，获取到其对应的单耗量Di；

对单耗量D i进行均值求取，并将计算得到的均值标记为均单量；

对所有供应对象进行相同处理，得到所有供应对象的均单量；

耗分单元用于将所有供应对象的均单量传输到耗存单元，耗存单元接收耗费监控单元传输的所有供应对象及其均单量并进行实时存储；

处理器用于结合耗存单元和时序数据库进行对象分配，对象分配具体方式为：

S1：获取到时序数据库内所有的供应点及其对应的均发量，将均发量标记为Bi，i＝1...n，表示为存在n个供应点，供应点对应的均发量为Bi；

S2：获取到耗存单元内所有的供应对象及其均单量，将均单量标记为Uj，j＝1、...、m，表示为存在m个供应对象，供应对象的均单量为Uj；

S3：按照Bi从大到小的方式对其进行排序，并自动按照从大到小的方式更新Bi的标号，更新后B1对应的值最大，Bn最小；

S4：之后令i初始值为1，选中对应的B1，之后从Uj中随机组合，寻找到满足以下条件的供应对象组合，供应对象组合满足：

将B1减去所有供应对象的Uj的和值，得到的差值绝对值小于等于X2，且大于零，此处X2为预设数值；且同时选中供应对象的数量最少，当满足上述要求的供应对象组合超过一个，则形成对应组合数个队列，将其标记为待选队列；

S6：任选一待选队列；

S7：之后令i值自动加一，加一后，对选中的B2按照步骤S4-S6的方式处理，此处处理过程中，对于待选队列中已存在的供应对象不重复选取，对待选队列进行补充，并得到新的若干个待选队列，此处的数量大于等于1；

S8：重复步骤S6-S8，对所有的供应对象进行组合，从而满足若干种组合方式中每一种都能由对应的Bi进行供应，Bi中若存在无需对待选队列进行供电的，则将对应的供应点标记为空闲点；

得到所有能够组合的待选队列；

S9：获取到所有待选队列中Bi减去对应需要供应的供应对象的Uj值为零的个数，将其标记为符合数；同时获取到所有待选队列中空闲点的个数，并标记为空闲数；

S10：将符合数和空闲数相加后值最大的对应待选队列标记为目标队列；

S11：按照目标队列中每个供应点对应的供应对象形成供电方式。

作为本申请的实施例二，实施例一中的：

获取到其近90天的发电量，将发电量标记为F i；

获取到所有的供应对象近90天每天的耗电量，将其标记为单耗量D i；

此处的时间可以为其他数值，根据管理员根据需求设定，但是数值最小不能低于50。

作为本发明的实施例三，实施例一种的单耗分析原理可以保持与时序分析的原理一致。

上述公式中的部分数据均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集的大量数据经过软件模拟得到最接近真实情况的一个公式；公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获得。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (6)

1.一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，包括：

时序整理单元，用于对搜集的发电量Fi，i＝1、...、90，进行时序分析，时序分析具体方式为：

获取到Fi的均值，将其标记为P，再自动计算每一个Fi与P的差值的绝对值，并对得到所有绝对值取均值，将其标记为差均值；

在差均值超过X1的情况下，进行上下判定，此处X1为预设数值；根据Fi中数值与P值的大小关系，确定均发量，当Fi中大于P的数值个数超过Fi中小于P的数值个数时，将Fi去除掉三个最大的数值之后的均值标记为均发量，否则将Fi中最小的三个数值去除之后的均值标记为均发量，得到所有供应点的均发量；

时序整理单元用于将每个供应点及其对应的均发量传输到时序数据库，时序数据库接受时序整理单元传输供应点及其对应的均发量，并进行实时存储；

耗费监控单元用于对供应对象进行耗电搜集，得到所有供应对象的单耗量Di，i＝1、...、90；

耗费监控单元用于将单耗量Di传输到耗分单元，耗分单元接收耗费监控单元传输的单耗量Di，并进行单耗分析，得到所有供应对象的均单量；

耗分单元用于将所有供应对象的均单量传输到耗存单元，耗存单元接收耗费监控单元传输的所有供应对象及其均单量并进行实时存储；

处理器用于结合耗存单元和时序数据库进行对象分配，按照选取最少数量的供应对象组合的方式，使得这些供应对象的均单量和值相加能够逼近任意一个供应点的均发量，并对所有的供应对象的若干种组合方式进行分析，并根据空闲点的个数和供应对象的均单量和值刚好等于供应点均发量的个数，确定最佳的组合方式，从而确定供电方式。

2.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，还包括电量跟踪单元，用于对供应点进行数据搜集，数据搜集具体方式为：

首先获取到所有的供应点；

任选一个供应点，获取到其近90天的发电量，将发电量标记为Fi，i＝1、...、90；

上述过程每一个月最后一天进行一次，更新所有供应点的发电量；

之后电量跟踪单元用于将发电量Fi，i＝1、...、90传输到时序整理单元。

3.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，上下判定具体方式为：

获取到Fi中超过P的数值个数，将该个数标记为超均值，将Fi中小于P的数值个数，将该个数标记为低均值；

当超均值大于低均值时，此时将Fi所有值按照从大到小的顺序排序，将排序前三的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；否则将排序最后三名的数值删除，对剩余数值进行均值求取，得到的数值标记为均发量；

若差均值不超过X1，则自动将此时的均值P标记为均发量；

得到对应供应点的均发量，对其余所有的供应点进行相同处理，得到所有供应点的均发量。

4.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，耗电搜集具体方式为：

获取到所有的供应对象近90天每天的耗电量，将其标记为单耗量Di，i＝1、...、90；

上述过程每个月最后一天进行一次。

5.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，单耗分析具体方式为：

任选一供应对象，获取到其对应的单耗量Di；

对单耗量Di进行均值求取，并将计算得到的均值标记为均单量；

对所有供应对象进行相同处理，得到所有供应对象的均单量。

6.根据权利要求1所述的一种分布式光伏集群运行控制系统，其特征在于，对象分配具体方式为：

S1：获取到时序数据库内所有的供应点及其对应的均发量，将均发量标记为Bi，i＝1...n，表示为存在n个供应点，供应点对应的均发量为Bi；

S2：获取到耗存单元内所有的供应对象及其均单量，将均单量标记为Uj，j＝1、...、m，表示为存在m个供应对象，供应对象的均单量为Uj；

S3：按照Bi从大到小的方式对其进行排序，并自动按照从大到小的方式更新Bi的标号，更新后B1对应的值最大，Bn最小；

S4：之后令i初始值为1，选中对应的B1，之后从Uj中随机组合，寻找到满足以下条件的供应对象组合，供应对象组合满足：

将B1减去所有供应对象的Uj的和值，得到的差值绝对值小于等于X2，且大于零，此处X2为预设数值；且同时选中供应对象的数量最少，当满足上述要求的供应对象组合超过一个，则形成对应组合数个队列，将其标记为待选队列；

S6：任选一待选队列；

S7：之后令i值自动加一，加一后，对选中的B2按照步骤S4-S6的方式处理，此处处理过程中，对于待选队列中已存在的供应对象不重复选取，对待选队列进行补充，并得到新的若干个待选队列，此处的数量大于等于1；

S8：重复步骤S6-S8，对所有的供应对象进行组合，从而满足若干种组合方式中每一种都能由对应的Bi进行供应，Bi中若存在无需对待选队列进行供电的，则将对应的供应点标记为空闲点；

得到所有能够组合的待选队列；

S9：获取到所有待选队列中Bi减去对应需要供应的供应对象的Uj值为零的个数，将其标记为符合数；同时获取到所有待选队列中空闲点的个数，并标记为空闲数；

S10：将符合数和空闲数相加后值最大的对应待选队列标记为目标队列；

S11：按照目标队列中每个供应点对应的供应对象形成供电方式。