CN117200354A - 一种分布式能源接入微电网的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电网控制技术领域,特别是一种分布式能源接入微电网的控制方法及系统。在本发明提供的控制方法中,在储能设备在非电价低谷时段放电时,判断储能设备当前可用电量按当前放电功率能否持续到电价低谷时段,如果能,则控制发电设备维持当前的发电功率;如果不能,则上调发电设备的发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长。如此,能合理利用微电网中储能设备的电量,在满足用户需求的前提下,减少发电设备调整发电功率的次数和幅度,实现合理调控,有效避免上调发电功率后出现过剩功率。
Description
技术领域
本发明涉及电网控制技术领域,特别是一种分布式能源接入微电网的控制方法及系统。
背景技术
传统的集中式供能系统通过专门的输送设施将各种能量输送给较大范围内的众多用户,分布式能源系统则是直接面向用户,按用户的需求就地供应能量。微电网将不同分布式能源组合,提高了能源利用率,随着各种分布式能源的引入,打破了微电网原有的运行模式。
由于分布式能源发电的接入,使原有的电力调度变得模糊,区域的微电网控制使得潮流不再单向由“电源流向用户侧”,增大了配电系统的复杂性和不确定性。例如,分布式能源接入微电网中,要避免分布式能源发电功率和储能设备放电功率过剩,因为过剩的功率会倒送至供电系统,由供电系统消纳多余的功率。因此,如何有效管理微电网内部分布式能源和储能设备的运行,实现微电网经济、环境治理效益最大化是近几年研究的热点与难题。
发明内容
针对上述缺陷,本发明的目的在于提出一种分布式能源接入微电网的控制方法及系统,根据微电网中用户端当前用电功率适应地调整发电设备的发电功率、储能设备的充电功率和放电功率,有效管理微电网内部分布式能源和储能设备的运行,实现微电网经济、环境治理效益最大化。
为达此目的,本申请第一方面公开了一种分布式能源接入微电网的控制方法,所述控制方法包括每隔预设时间执行如下步骤:
步骤S1:获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
步骤S2:判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率,若大于,则执行步骤S3;若小于,则执行步骤S4;
步骤S3:控制储能设备处于不放电状态,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值,然后结束;
步骤S4:控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值,且判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若当前时刻为非电价低谷时段,则计算当前时刻到电价低谷开始的时长;根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;
若当前时刻为电价低谷时段,则控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
进一步,在步骤S4中,控制储能设备接通微电网并网端进行充电包括如下步骤:
计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制发电设备维持当前的发电功率,控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
进一步,在所述步骤S3中,控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备包括如下步骤:
判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;
若能,则控制发电设备维持当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;
若不能,则控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。
进一步,所述控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量包括如下步骤:
计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。
本申请第二方面公开了一种分布式能源接入微电网的控制系统,应用在本申请第一方面任一项所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法;控制系统包括获取模块、判断模块、控制模块和计算模块;
所述获取模块获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
所述判断模块判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率;若大于,则控制模块控制储能设备处于不放电状态,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值;
若小于,则控制模块控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值;且判断模块进一步判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若判断模块的判断结果为否,则计算模块计算当前时刻到电价低谷开始的时长;并根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制模块控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;
若判断模块的判断结果为是,则控制模块控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
进一步,控制模块控制储能设备接通微电网并网端进行充电时,
计算模块计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
计算模块计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
判断模块判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制模块控制发电设备维持当前的发电功率,并控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
进一步,控制模块控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备时,
判断模块判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;
若判断结果为能,则控制模块维持发电设备当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;
若不能,则控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。
进一步,所述控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量中:
计算模块计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
判断模块判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。
本申请第三方面公开了一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现本申请第一方面公开的任一项所述的方法。
本申请第四方面公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本申请第一方面公开的任一项所述的方法。
本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果:
在本发明提供的分布式能源接入微电网的控制方法,根据用户端当前用电功率适应地调整发电设备的发电功率、储能设备的充电功率和放电功率,有效管理微电网内部分布式能源和储能设备的运行,实现微电网经济、环境治理效益最大化。
具体地,在本发明提供的控制方法中,先获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;当发电设备的发电功率大于用户端当前用电功率时,即发电量大于需求量,则控制发电设备将多余的电量存储在储能设备中,消耗过剩的发电功率,以避免过剩的功率会倒送至供电系统。
当发电设备的发电功率小于用户端当前用电功率时,即发电量小于需求量,先控制储能设备放电,以满足用户的用电需求。再判断当前时刻是否处于电价低谷时段,如果是,则控制储能设备接通微电网并网端进行充电,利用低电价对储能设备进行充电,达到低成本补充储能设备电量的效果。如果不是,则进一步判断储能设备当前可用电量按当前放电功率能否持续到电价低谷时段,如果能,则控制发电设备维持当前的发电功率;如果不能,则上调发电设备的发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长。如此,能合理利用微电网中储能设备的电量,在满足用户需求的前提下,减少发电设备调整发电功率的次数和幅度,实现合理调控,有效避免上调发电功率后出现过剩功率。
附图说明
图1是本申请实施例的控制方法的流程示意图;
图2是本申请实施例的控制方法中步骤S4控制储能设备接通微电网并网端进行充电的流程示意图;
图3是本申请实施例的控制方法中步骤S3控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备的流程示意图;
图4是图3实施例中控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量的流程示意图;
图5为本申请实施例的控制系统的基本结构示意图;
图6为本申请实施例的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能解释为对本申请的限制。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解,当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时,它可以直接连接或耦接到其他元件,或者也可以存在中间元件。此外,这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
下面以具体地实施例对本申请实施例的技术方案以及本申请实施例的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
本申请第一方面提供了分布式能源接入微电网的控制方法,该方法由计算机设备执行,该计算机设备可以是终端或者服务器。终端可以是台式设备或者移动终端。服务器可以是独立的物理服务器、物理服务器集群或者虚拟服务器。
如图1所示,一种分布式能源接入微电网的控制方法,应用于微电网中,微电网中包括有,由分布式能源发电的发电设备、存储电量的储能设备、用户端、并网端。其中,发电设备可以是光伏发电、风力发电、热力发电等;储能设备为可以存储电能的设备,如电池储能装置;用户端是消耗电能的用户侧,并网端是向微电网输入的电能来自于市电;所述控制方法包括每隔预设时间执行如下步骤,其中,每隔预设时间可以是10分钟、30分钟、一个小时等等,按实际需要调整即可,本发明不做具体限制。
步骤S1:获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
步骤S2:判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率,若大于,则执行步骤S3;若小于,则执行步骤S4;
步骤S3:控制储能设备处于不放电状态,即将储能设备的放电功率调整为零,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值,然后结束;
步骤S4:控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值,且判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若当前时刻为非电价低谷时段,则计算当前时刻到电价低谷开始的时长;根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;计算公式为:储能设备可放电的时长=储能设备当前可用电量/(用户端当前用电功率-发电设备当前发电功率);当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;具体地,发电设备上调发电功率至目标发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,目标发电功率的计算公式为:目标发电功率=用户端当前用电功率-(储能设备当前可以电量/储能设备可放电的时长);
若当前时刻为电价低谷时段,则控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
在本发明提供的分布式能源接入微电网的控制方法,根据用户端当前用电功率适应地调整发电设备的发电功率、储能设备的充电功率和放电功率,有效管理微电网内部分布式能源和储能设备的运行,实现微电网经济、环境治理效益最大化。
具体地,在本发明提供的控制方法中,先获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;当发电设备的发电功率大于用户端当前用电功率时,即发电量大于需求量,则控制发电设备将多余的电量存储在储能设备中,消耗过剩的发电功率,以避免过剩的功率会倒送至供电系统。
当发电设备的发电功率小于用户端当前用电功率时,即发电量小于需求量,先控制储能设备放电,以满足用户的用电需求。再判断当前时刻是否处于电价低谷时段,如果是,则控制储能设备接通微电网并网端进行充电,利用低电价对储能设备进行充电,达到低成本补充储能设备电量的效果。如果不是,则进一步判断,储能设备当前可用电量按当前放电功率能否持续到电价低谷时段,如果能,则控制发电设备维持当前的发电功率;如果不能,则上调发电设备的发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长。如此,能合理利用微电网中储能设备的电量,在满足用户需求的前提下,减少发电设备调整发电功率的次数和幅度,实现合理调控,有效避免上调发电功率后出现过剩功率。
进一步,如图2所示,作为一种可选的实施例,在步骤S4中,控制储能设备接通微电网并网端进行充电包括如下步骤:
步骤S41:计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
步骤S42:计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
步骤S43:判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制发电设备维持当前的发电功率,控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,即使储能设备当前的放电功率为零,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
在本实施例中,先计算出电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,若预测充电功率小于储能设备最大充电功率,则说明当前状态下,在电价低谷时段结束前能充满储能设备,充分利用低价电力充满储能设备,以利于储能设备在非低价低谷时段中有足够的电量放出。若预测充电功率大于储能设备最大充电功率,则说明当前状态下,储能设备以最大充电功率充电也不能在电价低谷时段结束前能充满储能设备,为了储能设备能在电价低谷时段存储更多的电量以应对非电价低谷时段的用电需求,控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,以保证微电网中的用电需求,并控制储能设备停止放电,并以储能设备最大充电功率进行充电,使储能设备在非低价低谷时段存储最多的电量,有效降低储能设备存储电量的成本。
进一步,如图3所示,作为一种可选的实施例,在所述步骤S3中,控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备包括如下步骤:
判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;具体地,计算储能设备按当前充电功率在所述每隔预设时间内存储的电量,若计算出来的电量小于储能设备总容量减去储能设备当前可用电量的差值,则判定储能设备按当前充电功率不能在所述每隔预设时间内存储满电量;反之,则判定储能设备按当前充电功率能在所述每隔预设时间内存储满电量。
若能,则控制发电设备维持当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;如此,实现先将发电设备的剩余功率消耗在储能设备充电上,待储能设备充满后再下调发电设备的发电功率至用户端当前用电功率,以避免发电功率过剩。
若不能,则控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。如此,能使储能设备可尽快的存储电量,以备不时之需。
进一步,如图4所示,作为一种可选的实施例,所述控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量包括如下步骤:
步骤S31:计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
步骤S32:判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。如此,可合理上调发电设备的发电功率,以避免发电功率上调过高而导致发电功率过剩。
应该理解的是,虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,其可以以其他的顺序执行。而且,附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,其执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
如图5所示,本申请第二方面提供了一种分布式能源接入微电网的控制系统500,应用在上述任一项所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法,控制系统500包括获取模块501、判断模块502、控制模块503和计算模块504;
所述获取模块501获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
所述判断模块502判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率;若大于,则控制模块503控制储能设备处于不放电状态,即将储能设备的放电功率调整为零,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值;
若小于,则控制模块503控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值;且判断模块502进一步判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若判断模块502的判断结果为否,则计算模块504计算当前时刻到电价低谷开始的时长;并根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;计算公式为:储能设备可放电的时长=储能设备当前可用电量/(用户端当前用电功率-发电设备当前发电功率);当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制模块503控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制模块503控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;具体地,发电设备上调发电功率至目标发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,目标发电功率的计算公式为:目标发电功率=用户端当前用电功率-(储能设备当前可以电量/储能设备可放电的时长);
若判断模块502的判断结果为是,则控制模块503控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
在本发明提供的分布式能源接入微电网的控制系统,根据用户端当前用电功率适应地调整发电设备的发电功率、储能设备的充电功率和放电功率,有效管理微电网内部分布式能源和储能设备的运行,实现微电网经济、环境治理效益最大化。
具体地,在本发明提供的控制系统中,先有获取模块501获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;当发电设备的发电功率大于用户端当前用电功率时,即发电量大于需求量,则控制模块503控制发电设备将多余的电量存储在储能设备中,消耗过剩的发电功率,以避免过剩的功率会倒送至供电系统。
当发电设备的发电功率小于用户端当前用电功率时,即发电量小于需求量,则控制模块503先控制储能设备放电,以满足用户的用电需求。再由判断模块502判断当前时刻是否处于电价低谷时段,如果是,则控制模块503控制储能设备接通微电网并网端进行充电,利用低电价对储能设备进行充电,达到低成本补充储能设备电量的效果。如果不是,则判断模块502进一步判断,储能设备当前可用电量按当前放电功率能否持续到电价低谷时段,如果能,则控制模块503控制发电设备维持当前的发电功率;如果不能,则控制模块503控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长。如此,能合理利用微电网中储能设备的电量,在满足用户需求的前提下,减少发电设备调整发电功率的次数和幅度,实现合理调控,有效避免上调发电功率后出现过剩功率。
进一步地,控制模块503控制储能设备接通微电网并网端进行充电时,
计算模块504计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
计算模块504计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
判断模块502判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制模块503控制发电设备维持当前的发电功率,并控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制模块503控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,即使储能设备当前的放电功率为零,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
在本实施例中,计算模块504先计算出电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,若预测充电功率小于储能设备最大充电功率,则说明当前状态下,在电价低谷时段结束前能充满储能设备,充分利用低价电力充满储能设备,以利于储能设备在非低价低谷时段中有足够的电量放出。若预测充电功率大于储能设备最大充电功率,则说明当前状态下,储能设备以最大充电功率充电也不能在电价低谷时段结束前能充满储能设备,为了储能设备能在电价低谷时段存储更多的电量以应对非电价低谷时段的用电需求,控制模块503控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,以保证微电网中的用电需求,并控制储能设备停止放电,并以储能设备最大充电功率进行充电,使储能设备在非低价低谷时段存储最多的电量,有效降低储能设备存储电量的成本。
进一步地,控制模块503控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备时,
判断模块502判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;具体地,计算储能设备按当前充电功率在所述每隔预设时间内存储的电量,若计算出来的电量小于储能设备总容量减去储能设备当前可用电量的差值,则判定储能设备按当前充电功率不能在所述每隔预设时间内存储满电量;反之,则判定储能设备按当前充电功率能在所述每隔预设时间内存储满电量。
若判断结果为能,则控制模块503维持发电设备当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;如此,实现先将发电设备的剩余功率消耗在储能设备充电上,待储能设备充满后再下调发电设备的发电功率至用户端当前用电功率,以避免发电功率过剩。
若不能,则控制模块503控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。如此,能使储能设备可尽快的存储电量,以备不时之需。
进一步地,所述控制模块503控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量中:
计算模块504计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
判断模块502判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制模块503控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制模块503控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。如此,可合理上调发电设备的发电功率,以避免发电功率上调过高而导致发电功率过剩。
需要说明的是,本实施例为与上述的方法项实施例相对应的装置项实施例,本实施例可与上述方法项实施例互相配合实施。上述方法项实施例中提到的相关技术细节在本实施例中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施例中提到的相关技术细节也可应用在上述方法项实施例中。
本申请第三方面提供了一种电子设备600,如图6 所示,图6所示的电子设备600包括:处理器601和存储器602。其中,处理器601和存储器602相连,如通过总线603相连。进一步地,电子设备600还可以包括收发器604。需要说明的是,实际应用中收发器604不限于一个,该电子设备600的结构并不构成对本申请实施例的限定。其中,处理器601应用于本申请实施例中,用于实现图5所示的获取模块501、判断模块502、控制模块503以及计算模块504的功能。处理器601可以是CPU,通用处理器,DSP,ASIC,FPGA 或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框,模块和电路。处理器601也可以是实现计算功能的组合,例如包含一个或多个微处理器601组合,DSP 和微处理器601的组合等。
总线603可包括一通路,在上述组件之间传送信息。总线603可以是PCI总线603或EISA 总线603等。总线603可以分为地址总线603、数据总线603、控制总线603等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线603或一种类型的总线603。
存储器602可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备,RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备,也可以是EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。
存储器602用于存储执行本申请方案的应用程序代码,并由处理器601来控制执行。处理器601用于执行存储中存储的应用程序代码,以实现图5所示实施例提供的一种分布式能源接入微电网的控制系统的动作。
本申请第四方面提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述第一方面提供的一种分布式能源接入微电网的控制方法。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理,而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释,本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式,这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分布式能源接入微电网的控制方法,其特征在于:所述控制方法包括每隔预设时间执行如下步骤:
步骤S1:获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
步骤S2:判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率,若大于,则执行步骤S3;若小于,则执行步骤S4;
步骤S3:控制储能设备处于不放电状态,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值,然后结束;
步骤S4:控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值,且判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若当前时刻为非电价低谷时段,则计算当前时刻到电价低谷开始的时长;根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;
若当前时刻为电价低谷时段,则控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
2.根据权利要求1所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法,其特征在于:在步骤S4中,控制储能设备接通微电网并网端进行充电包括如下步骤:
计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制发电设备维持当前的发电功率,控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
3.根据权利要求1所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法,其特征在于:在所述步骤S3中,控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备包括如下步骤:
判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;
若能,则控制发电设备维持当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;
若不能,则控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。
4.根据权利要求3所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法,其特征在于:所述控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量包括如下步骤:
计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。
5.一种分布式能源接入微电网的控制系统,应用如权利要求1-4任一项所述的一种分布式能源接入微电网的控制方法,其特征在于:包括获取模块、判断模块、控制模块和计算模块;
所述获取模块获取微电网中发电设备当前发电功率、储能设备当前可用电量以及用户端当前用电功率;
所述判断模块判断发电设备当前发电功率大于还是小于用户端当前用电功率;若大于,则控制模块控制储能设备处于不放电状态,且控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备,储能设备当前充电功率为发电设备当前发电功率减去用户端当前用电功率的差值;
若小于,则控制模块控制储能设备放电,储能设备当前放电功率为用户端当前用电功率减去发电设备当前发电功率的差值;且判断模块进一步判断当前时刻是否为电价低谷时段;
若判断模块的判断结果为否,则计算模块计算当前时刻到电价低谷开始的时长;并根据储能设备当前可用电量计算出储能设备可放电的时长;当储能设备可放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长,则控制模块控制发电设备维持当前的发电功率;否则,控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备放电的时长大于当前时刻到电价低谷开始的时长;
若判断模块的判断结果为是,则控制模块控制储能设备接通微电网并网端进行充电,充电功率不小于储能设备的放电功率。
6.根据权利要求5所述的一种分布式能源接入微电网的控制系统,其特征在于:控制模块控制储能设备接通微电网并网端进行充电时,
计算模块计算当前时刻到电价低谷时段结束的时长;
计算模块计算电价低谷时段结束时储能设备刚好储满电量的预测充电功率,预测充电功率的计算公式为:预测充电功率=((储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/当前时刻到电价低谷时段结束的时长))+储能设备当前的放电功率;
判断模块判断预测充电功率是否大于储能设备最大充电功率:
若否,则控制模块控制发电设备维持当前的发电功率,并控制储能设备接通微电网并网端以预测充电功率进行充电;
若是,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率,控制储能设备停止放电,控制储能设备接通微电网并网端以储能设备最大充电功率进行充电。
7.根据权利要求5所述的一种分布式能源接入微电网的控制系统,其特征在于:控制模块控制发电设备将多余的发电量存储至储能设备时,
判断模块判断储能设备按当前充电功率能否在所述每隔预设时间内存储满电量;
若判断结果为能,则控制模块维持发电设备当前的发电功率,直至储能设备的电量储满后下调至用户端当前用电功率;
若不能,则控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量。
8.根据权利要求7所述的一种分布式能源接入微电网的控制系统,其特征在于:所述控制模块控制发电设备上调发电功率,以使储能设备能在所述每隔预设时间内存储最多的电量中:
计算模块计算储能设备在所述每隔预设时间内刚好存储满电量所需要的目标充电功率,目标充电功率的计算公式为:目标充电功率=(储能设备总容量-储能设备当前可用电量)/每隔预设时间;
判断模块判断目标充电功率是否大于储能设备最大充电功率,若是,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至用户端当前用电功率与储能设备最大充电功率之和;若否,则控制模块控制发电设备的发电功率上调至目标充电功率与用户端当前用电功率之和。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-4任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的方法。
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