CN117477653B - 一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 - Google Patents
一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117477653B CN117477653B CN202311797020.1A CN202311797020A CN117477653B CN 117477653 B CN117477653 B CN 117477653B CN 202311797020 A CN202311797020 A CN 202311797020A CN 117477653 B CN117477653 B CN 117477653B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- map
- marking
- load
- power generation
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 91
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 27
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 24
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001788 irregular Effects 0.000 claims description 9
- 230000032823 cell division Effects 0.000 claims description 5
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/06—Energy or water supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J2203/10—Power transmission or distribution systems management focussing at grid-level, e.g. load flow analysis, node profile computation, meshed network optimisation, active network management or spinning reserve management
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J2300/00—Systems for supplying or distributing electric power characterised by decentralized, dispersed, or local generation
- H02J2300/20—The dispersed energy generation being of renewable origin
- H02J2300/22—The renewable source being solar energy
- H02J2300/24—The renewable source being solar energy of photovoltaic origin
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Economics (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Public Health (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统,涉及分布式能源管理技术领域,包括如下步骤:获取区域的二维地图,进行单元格划分;获取区域地图的平均日照时长,对平均日照时长进行,暑促最大负载数;将对应的单元地图格进行标记处理;计算运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端;本发明用于解决现有的能源分布管理技术缺少对区域资源以及区域信息进行较为细致的分析,导致建立分散的发电装置使运输损耗增大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及分布式能源管理技术领域,尤其涉及一种基于区域资源的能源分布管理方法。
背景技术
能源分布管理,是指相对于传统的集中式供电方式而言的,将发电系统以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可独立地输出电、热和冷能的系统。
现有的能源分布管理,通常都是较为分散的建立能源利用装置;比如在申请公开号为CN116455040A的中国专利中,公开了一种智慧城市能源分布系统,该方案就是将光伏板置于城市路灯上,城市路灯数量多且分散,将光伏板的发电量传送运输会造成较多的能源浪费,缺少建立较为集中的资源利用装置进行发电以此来减小运输损耗的电量,鉴于此,有必要对现有的能源分布管理方法及系统进行优化。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明提供了一种基于区域资源的能源分布管理方法,能够划分单元地图格,计算最大负载数;标记用电中心格、待分析单元格以及发电中心格;计算为运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择供电端;以解决现有的能源分布管理技术缺少对区域资源以及区域信息进行较为细致的分析,导致建立分散的发电装置使运输损耗增大的问题。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供一种基于区域资源的能源分布管理方法,包括如下步骤:
步骤S1,获取区域的二维地图,建立平面直角坐标系,将二维地图进行缩放后置于平面直角坐标系中;将缩放处理后的二维地图进行单元格划分,将划分后的每个单元格标记为单元地图格;
步骤S2,获取区域地图的平均日照时长,对平均日照时长进行分析计算,输出光伏发电量,对光伏发电量进行分析计算,得到最大负载数;
步骤S3,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,对负载信息以及道路信息进行分析,根据分析结果将对应的单元地图格进行标记处理;所述标记处理包括标记为用电中心格以及标记为待分析单元格;
步骤S4,对待分析单元格进行分析计算,根据计算结果将对应的待分析单元格进行标记处理;所述标记处理还包括标记为发电中心格;
步骤S5,获取所有用电中心格所在的坐标,标记为负载坐标;获取所有发电中心格的坐标,标记为发电坐标;分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端。
进一步地,所述步骤S1包括如下子步骤:
步骤S1011,获取区域的二维地图,将二维地图按照第一比例进行缩放,标记为参考地图;建立平面直角坐标系,将参考地图置于平面直角坐标系中,使得参考地图仅存在一个位于X轴上的点以及仅存在一个位于Y轴上的点;
步骤S1012,计算参考地图的面积,标记为参照划分面积;
步骤S1013,利用单元地图算法计算得到单元地图格面积;单元地图算法配置为:DT=CZ/FL,其中DT为单元地图格面积,CZ为参照划分面积,FL为划分单元格数;
步骤S1021,获取参考地图的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标以及最小纵坐标;
步骤S1022,计算最大横坐标与最小横坐标的差值,标记为横向长度;计算最大纵坐标与最小纵坐标的差值,标记为纵向长度;
步骤S1023,采用长度等于横向长度的直线,以零点为起点,沿纵坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到纵坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考长度;将参考长度最大的直线标记为横向划分直线;
步骤S1024,采用长度等于纵向长度的直线,以零点为起点,沿横坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到横坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考宽度;将参考宽度最大的直线标记为纵向划分直线;
步骤S1025,以横向划分直线与纵向划分直线的交点为起点,以边长为对参考滴入进行划分,将划分后面积等于单元地图格面积的正方形标记为单元地图格,将面积小于单元地图格面积的不规则图形进行删除处理;
进一步地,所述步骤S2包括如下子步骤:
步骤S201,从资源数据库中获取区域地图的平均日照时长以及平均负载用电量;
步骤S202,利用光电算法计算得到单位地图格内的光伏发电量;
所述光电算法配置为:GD=DGF×EP×DT/GC2;其中GD为光伏发电量,EP为光伏发电机的额定功率,DGF为平均日照时长,DT为单元地图格面积,GC为光伏发电机的长度;
步骤S203,利用最大负载算法计算得到最大负载数;
所述最大负载算法配置为FSL=⌊K×GD/JDL⌋;其中FSL为最大负载数,GD为光伏发电量,JDL为平均负载用电量,K为常数,⌊⌋为向下取整符号。
进一步地,所述步骤S3包括如下子步骤:
步骤S3011,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,所述负载信息包括存在负载信息以及不存在负载信息;所述道路信息包括存在道路信息以及不存在道路信息;
步骤S3012,当获取到单元地图格的负载信息为存在负载信息时,将该单元地图格标记为用电中心格,将以用电中心格为中心,以第一单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为用电单元格;
步骤S3013,当获取到单元地图格的道路信息为存在道路信息时,将以该单元地图格为中心,以第二单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为道路单元格;
步骤S3021,获取横坐标最大、纵坐标最大、横坐标最小、纵坐标最小的四个用电中心格;
步骤S3022,将步骤S3021中四个用电中心格按横坐标最小与纵坐标最大、纵坐标最大与横坐标最大、横坐标最大与纵坐标最小以及纵坐标最小与横坐标最小的方法进行连接,得到不规则的四边形;将不位于不规则的四边形内且不为用电单元格或道路单元格的单元地图格标记为待分析单元格;
进一步地,所述步骤S4包括如下子步骤:
步骤S401,分别以每个待分析单元格为中心,以第二单元长度为边长进行划分,标记为占地区域;计算占地区域内待分析单元格的数量,标记为发电数量;
步骤S402,当发电数量大于等于第一数量时,将该占地区域标记为发电区域,将该待分析单元格标记为发电中心格,将发电区域内其他的单元地图格标记为发电单元格;当发电数量小于第一数量时,不作处理;
步骤S403,重复进行步骤S402,直到得到第二数量的发电区域时,进入步骤S5。
进一步地,所述步骤S5包括如下子步骤:
步骤S5011,获取负载坐标以及发电坐标;
步骤S5012,利用距离算法分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为第i运输距离,其中i为运输距离编号且i为正整数;
所述距离算法配置为:JLi=;其中JLi为第i运输距离,Xi1为第i个负载坐标的横坐标,Xi2为第i个发电坐标的横坐标,Yi1为第i个负载坐标的纵坐标,Yi2为第i个发电坐标的纵坐标。
进一步地,所述步骤S5还包括如下子步骤:
步骤S5021,分别对比每个负载坐标的i个运输距离,将与发电坐标连接的负载数量标记为连接负载数;
步骤S5022,获取运输距离最小的发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将运输距离最小的发电坐标作为负载坐标的供电端;
步骤S5023,当连接负载数等于最大负载数时,按运输距离递增的方式获取下一发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将该发电坐标作为负载坐标的供电端,当连接负载数仍然等于最大负载数时,以此类推;
步骤S5024,当存在相同的运输距离时,选择连接负载数最小的发电坐标作为负载坐标的供电端。
第二方面,本发明提供一种基于区域资源的能源分布管理系统,包括地图划分模块以及电能分析模块,所述地图划分模块包括地图处理单元以及单元格标记单元;所述地图处理单元用于将二维地图进行缩放后进行单元格划分处理;所述单元格标记单元用于对单元格的负载信息以及道路信息进行分析,将对应的单元格标记为用电中格或道路单元格或发电中心格;
所述电能分析模块包括负载量计算单元以及供电端分配单元;所述负载量计算单元用于根据平均日照时长计算得到最大负载数;所述供电端分配单元用于计算运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端。
本发明的有益效果:本发明通过将区域的二维地图进行缩放,得到参考地图并进行划分,在划分过程中,通过两条直线寻找区域能够用于参考的中心点,以中心点为起点对参考地图进行划分,能够对位于区域中心部分进行准确划分,对位于参考地图边缘的部分进行删除,能过跳过对区域进行分析的部分,增加的能源分布管理的高效性;
本发明还通过对单元地图格内的负载信息以及道路信息进行分析,能够得到较为准确的区域信息,通过在距离用电中心格以及道路单元格较远的位置建立集中式发电端,计算用电中心格与发电端的运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择发电端,能够减少运输导致的能源损耗,提高了能源分布管理的节约性以及实用性。
本发明附加方面的优点将在下面的具体实施方式的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明的方法的步骤流程图;
图2为本发明的系统的原理框图;
图3为本发明的参考地图的示意图;
图4为本发明的参考地图划分后的示意图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
实施例1
请参阅图1所示,本发明提供了一种基于区域资源的能源分布管理方法,能够获取二维地图,将二维地图进行缩放后进行单元格划分;获取平均日照时长,对平均日照时长进行分析计算得到最大负载数;分析单元地图格的信息,将单元地图格标记为用电中心格或待分析单元格;对待分析单元格进行分析,将待分析单元格标记为发电中心格;计算运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择供电端。
具体地,包括如下步骤:
步骤S1,获取区域的二维地图,建立平面直角坐标系,将二维地图进行缩放后置于平面直角坐标系中;将缩放处理后的二维地图进行单元格划分,将划分后的每个单元格标记为单元地图格;步骤S1还包括如下子步骤:
步骤S1011,获取区域的二维地图,将二维地图按照第一比例进行缩放,标记为参考地图;建立平面直角坐标系,将参考地图置于平面直角坐标系中,使得参考地图仅存在一个位于X轴上的点以及仅存在一个位于Y轴上的点;
具体实施时,第一比例设置为1:10,例如获取的二维地图边长为5000m,则经过缩放后的边长为500m;
需要说明的是,此处进行缩放处理是为了便于展示以及在后续步骤中便于寻找划分起点,在后续进行单元格划分时由于缩放后的图形不适用于进行大数量的划分,因此在后续划分时可以采用类似集成电路的设计思路对局部进行放大后进行划分,划分处理后再进行缩放处理;
步骤S1012,计算参考地图的面积,标记为参照划分面积;
步骤S1013,利用单元地图算法计算得到单元地图格面积;单元地图算法配置为:DT=CZ/FL,其中DT为单元地图格面积,CZ为参照划分面积,FL为划分单元格数;
具体实施时,为了将二维地图进行细致的分析,因此将缩放后的二维地图划分成足够小的单元格,则FL设置为250000;若参照划分面积250000m2,则划分后的每个单元地图格面积为1m2,同等于100m2实际面积;
请参阅图3以及图4所示,图3中,T1为纵向划分直线,T2为横向划分直线,T3为横向划分直线与纵向划分直线的交点即划分的起点;图4中,T4为以横向划分直线与纵向划分直线的交点为起点,划分的第一个单元格;
步骤S1021,获取参考地图的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标以及最小纵坐标;
步骤S1022,计算最大横坐标与最小横坐标的差值,标记为横向长度;计算最大纵坐标与最小纵坐标的差值,标记为纵向长度;
步骤S1023,采用长度等于横向长度的直线,以零点为起点,沿纵坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到纵坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考长度;将参考长度最大的直线标记为横向划分直线;
步骤S1024,采用长度等于纵向长度的直线,以零点为起点,沿横坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到横坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考宽度;将参考宽度最大的直线标记为纵向划分直线;
步骤S1025,以横向划分直线与纵向划分直线的交点为起点,以边长为对参考滴入进行划分,将划分后面积等于单元地图格面积的正方形标记为单元地图格,将面积小于单元地图格面积的不规则图形进行删除处理;
在具体实施时,考虑到居住区域分布较为集中在参考地图的居中部分,在区域边缘较少存在居住区域,因此通过两条直线截取的长度来寻找参考地图的中心位置,并以中心位置为起点,将边缘区域面积小于划分单元地图格面积进行删除,淡化边缘区域对整体的影响;
步骤S2,获取区域地图的平均日照时长,对平均日照时长进行分析计算,输出光伏发电量,对光伏发电量进行分析计算,得到最大负载数;步骤S2还包括如下子步骤:
步骤S201,从资源数据库中获取区域地图的平均日照时长以及平均负载用电量;
具体实施时,平均日照时长等效为该区域平均每天光伏发电机能够发电的时长;
步骤S202,利用光电算法计算得到单位地图格内的光伏发电量;
所述光电算法配置为:GD=DGF×EP×DT/GC2;其中GD为光伏发电量,EP为光伏发电机的额定功率,DGF为平均日照时长,DT为单元地图格面积,GC为光伏发电机的长度;
具体实施时,GC为进行第一比例缩放后的光伏发电机长度,例如EP为545W,DGF为5,DT为1,GC为0.01,则每个单位地图格平均每天的光伏发电量约为273KW;
步骤S203,利用最大负载算法计算得到最大负载数;
所述最大负载算法配置为FSL=⌊⌊K×GD/JDL⌋⌋;其中FSL为最大负载数,GD为光伏发电量,JDL为平均负载用电量,K为常数,⌊⌋为向下取整符号;
具体实施时,K的取值与第二单元长度的平方,表示有多少个单元地图格同时进行发电;由于光伏发电量通常不能被平均负载用电量整除,当出现余数时,剩余的发电量不足以支持增加负载,因此将计算结果向下取整;若第二单元长度为3,JDL为100,则计算得到FSL为24,表示最大可以连接24个负载;
步骤S3,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,对负载信息以及道路信息进行分析,根据分析结果将对应的单元地图格进行标记处理;所述标记处理包括标记为用电中心格以及标记为待分析单元格;步骤S3还包括如下子步骤:
步骤S3011,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,所述负载信息包括存在负载信息以及不存在负载信息;所述道路信息包括存在道路信息以及不存在道路信息;
步骤S3012,当获取到单元地图格的负载信息为存在负载信息时,将该单元地图格标记为用电中心格,将以用电中心格为中心,以第一单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为用电单元格;
具体实施时,第一单元长度设置为5,表示将以用电中心格为中心,周围24个单元地图格标记为用电单元格,用电单元格仅代表不对用电单元格进行后续计算发电数量处理,不代表用电单元格内具有负载;将周围24个单元地图格标记为用电单元格是为了将集中的光伏发电装置安装在距离居住点较远的位置,使得安装后不会影响正常生活;
步骤S3013,当获取到单元地图格的道路信息为存在道路信息时,将以该单元地图格为中心,以第二单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为道路单元格;
具体实施时,第二单元长度设置为3,标记将存在道路信息的单元地图格以及其余8邻域的单元地图格全部标记为道路单元格;
步骤S3021,获取横坐标最大、纵坐标最大、横坐标最小、纵坐标最小的四个用电中心格;
步骤S3022,将步骤S3021中四个用电中心格按横坐标最小与纵坐标最大、纵坐标最大与横坐标最大、横坐标最大与纵坐标最小以及纵坐标最小与横坐标最小的方法进行连接,得到不规则的四边形;将不位于不规则的四边形内且不为用电单元格或道路单元格的单元地图格标记为待分析单元格;
需要说明的是,为了适用于于不同场景,例如当区域为村庄时,村庄中可能会存在符合后续划分中能够被标记为发电区域的部分,但该区域在村庄中在不同时刻会存在不同作用,因此不能对该区域进行划分,进而采用步骤S3021至步骤S3022的方法,对居住的区域进行判断,得到一片连续的区域,对该区域不做分析;能够确保建立光伏发电后不影响原来的生活;
步骤S4,对待分析单元格进行分析计算,根据计算结果将对应的待分析单元格进行标记处理;所述标记处理还包括标记为发电中心格;步骤S4还包括如下子步骤:
步骤S401,分别以每个待分析单元格为中心,以第二单元长度为边长进行划分,标记为占地区域;计算占地区域内待分析单元格的数量,标记为发电数量;
步骤S402,当发电数量大于等于第一数量时,将该占地区域标记为发电区域,将该待分析单元格标记为发电中心格,将发电区域内其他的单元地图格标记为发电单元格;当发电数量小于第一数量时,不作处理;
具体实施时,当第二单元长度为3时,第一数量设置为6;
步骤S403,重复进行步骤S402,直到得到第二数量的发电区域时,进入步骤S5;
具体实施时,第二数量的设置与区域内负载的数量以及最大负载数相关,具体为区域内负载的数量除以最大负载数后向上取整,例如区域内的负载数量为70,最大负载数为24,则第二数量为3;
步骤S5,获取所有用电中心格所在的坐标,标记为负载坐标;获取所有发电中心格的坐标,标记为发电坐标;分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端;步骤S5还包括如下子步骤:
步骤S5011,获取负载坐标以及发电坐标;
具体实施时,负载坐标以及发电坐标的横坐标为该用电中心格或发电中心格在X轴从左到右排第几的单元格;纵坐标为在Y轴上从下到上排第几的单元格;
步骤S5012,利用距离算法分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为第i运输距离,其中i为运输距离编号且i为正整数;
所述距离算法配置为:JLi=;其中JLi为第i运输距离,Xi1为第i个负载坐标的横坐标,Xi2为第i个发电坐标的横坐标,Yi1为第i个负载坐标的纵坐标,Yi2为第i个发电坐标的纵坐标;
具体实施时,若有三个发电中心格,坐标分别为(10,5)、(5,2)以及(8,8),用电中心格的坐标为(5,10),则计算得到三个运输距离分别为7、8以及3.6;
步骤S5021,分别对比每个负载坐标的i个运输距离,将与发电坐标连接的负载数量标记为连接负载数;
步骤S5022,获取运输距离最小的发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将运输距离最小的发电坐标作为负载坐标的供电端;
具体实施时,若三个运输距离分别为7、8以及3.6,且3.6对应的发电坐标为(8,8)的发电中心格连接负载数为20小于最大负载数,则将该发电中心格作为该用电中心格的供电端;
步骤S5023,当连接负载数等于最大负载数时,按运输距离递增的方式获取下一发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将该发电坐标作为负载坐标的供电端,当连接负载数仍然等于最大负载数时,以此类推;
步骤S5024,当存在相同的运输距离时,选择连接负载数最小的发电坐标作为负载坐标的供电端。
具体实施时,当运输距离相同时,将连接负载数最小的发电坐标作为负载坐标的供电端是为了提高能源的利用率。
实施例2
请参阅图2,第二方面,本发明提供一种基于区域资源的能源分布管理系统,包括地图划分模块以及电能分析模块,所述地图划分模块包括地图处理单元以及单元格标记单元;所述地图处理单元用于将二维地图进行缩放后进行单元格划分处理;所述单元格标记单元用于对单元格的负载信息以及道路信息进行分析,将对应的单元格标记为用电中格或道路单元格或发电中心格;
所述电能分析模块包括负载量计算单元以及供电端分配单元;所述负载量计算单元用于根据平均日照时长计算得到最大负载数;所述供电端分配单元用于计算运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例,或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质上实施的计算机程序产品的形式。其中,存储介质可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(Static RandomAccess Memory,简称SRAM),电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,简称EEPROM),可擦除可编程只读存储器(ErasableProgrammable Red Only Memory,简称EPROM),可编程只读存储器(Programmable Red-Only Memory,简称PROM),只读存储器(Read-OnlyMemory,简称ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S1,获取区域的二维地图,建立平面直角坐标系,将二维地图进行缩放后置于平面直角坐标系中;将缩放处理后的二维地图进行单元格划分,将划分后的每个单元格标记为单元地图格;
步骤S2,获取区域地图的平均日照时长,对平均日照时长进行分析计算,输出光伏发电量,对光伏发电量进行分析计算,得到最大负载数;
步骤S3,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,对负载信息以及道路信息进行分析,根据分析结果将对应的单元地图格进行标记处理;所述标记处理包括标记为用电中心格以及标记为待分析单元格;
步骤S4,对待分析单元格进行分析计算,根据计算结果将对应的待分析单元格进行标记处理;所述标记处理还包括标记为发电中心格;
步骤S5,获取所有用电中心格所在的坐标,标记为负载坐标;获取所有发电中心格的坐标,标记为发电坐标;分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端;
所述步骤S4包括如下子步骤:
步骤S401,分别以每个待分析单元格为中心,以第二单元长度为边长进行划分,标记为占地区域;计算占地区域内待分析单元格的数量,标记为发电数量;
步骤S402,当发电数量大于等于第一数量时,将该占地区域标记为发电区域,将该待分析单元格标记为发电中心格,将发电区域内其他的单元地图格标记为发电单元格;当发电数量小于第一数量时,不作处理;
步骤S403,重复进行步骤S402,直到得到第二数量的发电区域时,进入步骤S5;
所述步骤S5包括如下子步骤:
步骤S5011,获取负载坐标以及发电坐标;
步骤S5012,利用距离算法分别计算每个负载坐标与每个发电坐标的距离,标记为第i运输距离,其中i为运输距离编号且i为正整数;
所述距离算法配置为:JLi=;其中JLi为第i运输距离,Xi1为第i个负载坐标的横坐标,Xi2为第i个发电坐标的横坐标,Yi1为第i个负载坐标的纵坐标,Yi2为第i个发电坐标的纵坐标;
所述步骤S5还包括如下子步骤:
步骤S5021,分别对比每个负载坐标的i个运输距离,将与发电坐标连接的负载数量标记为连接负载数;
步骤S5022,获取运输距离最小的发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将运输距离最小的发电坐标作为负载坐标的供电端;
步骤S5023,当连接负载数等于最大负载数时,按运输距离递增的方式获取下一发电坐标的连接负载数,当连接负载数小于最大负载数时,将该发电坐标作为负载坐标的供电端,当连接负载数仍然等于最大负载数时,以此类推;
步骤S5024,当存在相同的运输距离时,选择连接负载数最小的发电坐标作为负载坐标的供电端。
2.根据权利要求1所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,所述步骤S1包括如下子步骤:
步骤S1011,获取区域的二维地图,将二维地图按照第一比例进行缩放,标记为参考地图;建立平面直角坐标系,将参考地图置于平面直角坐标系中,使得参考地图仅存在一个位于X轴上的点以及仅存在一个位于Y轴上的点;
步骤S1012,计算参考地图的面积,标记为参照划分面积;
步骤S1013,利用单元地图算法计算得到单元地图格面积;单元地图算法配置为:DT=CZ/FL,其中DT为单元地图格面积,CZ为参照划分面积,FL为划分单元格数。
3.根据权利要求1所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,所述步骤S1还包括如下子步骤:
步骤S1021,获取参考地图的最大横坐标、最小横坐标、最大纵坐标以及最小纵坐标;
步骤S1022,计算最大横坐标与最小横坐标的差值,标记为横向长度;计算最大纵坐标与最小纵坐标的差值,标记为纵向长度;
步骤S1023,采用长度等于横向长度的直线,以零点为起点,沿纵坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到纵坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考长度;将参考长度最大的直线标记为横向划分直线;
步骤S1024,采用长度等于纵向长度的直线,以零点为起点,沿横坐标变大的方向每间隔距离进行移动,当移动到横坐标最大的坐标时停止移动;计算位于参考地图内的长度,标记为参考宽度;将参考宽度最大的直线标记为纵向划分直线;
步骤S1025,以横向划分直线与纵向划分直线的交点为起点,以边长为对参考滴入进行划分,将划分后面积等于单元地图格面积的正方形标记为单元地图格,将面积小于单元地图格面积的不规则图形进行删除处理。
4.根据权利要求3所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,所述步骤S2包括如下子步骤:
步骤S201,从资源数据库中获取区域地图的平均日照时长以及平均负载用电量;
步骤S202,利用光电算法计算得到单位地图格内的光伏发电量;
所述光电算法配置为:GD=DGF×EP×DT/GC2;其中GD为光伏发电量,EP为光伏发电机的额定功率,DGF为平均日照时长,DT为单元地图格面积,GC为光伏发电机的长度;
步骤S203,利用最大负载算法计算得到最大负载数;
所述最大负载算法配置为FSL=⌊K×GD/JDL⌋;其中FSL为最大负载数,GD为光伏发电量,JDL为平均负载用电量,K为常数,⌊⌋为向下取整符号。
5.根据权利要求4所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,所述步骤S3包括如下子步骤:
步骤S3011,获取所有单元地图格的负载信息以及道路信息,所述负载信息包括存在负载信息以及不存在负载信息;所述道路信息包括存在道路信息以及不存在道路信息;
步骤S3012,当获取到单元地图格的负载信息为存在负载信息时,将该单元地图格标记为用电中心格,将以用电中心格为中心,以第一单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为用电单元格;
步骤S3013,当获取到单元地图格的道路信息为存在道路信息时,将以该单元地图格为中心,以第二单元长度为边长的正方形内的所有单元地图格标记为道路单元格。
6.根据权利要求5所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法,其特征在于,所述步骤S还包括如下子步骤:
步骤S3021,获取横坐标最大、纵坐标最大、横坐标最小、纵坐标最小的四个用电中心格;
步骤S3022,将步骤S3021中四个用电中心格按横坐标最小与纵坐标最大、纵坐标最大与横坐标最大、横坐标最大与纵坐标最小以及纵坐标最小与横坐标最小的方法进行连接,得到不规则的四边形;将不位于不规则的四边形内且不为用电单元格或道路单元格的单元地图格标记为待分析单元格。
7.适用于权利要求1-6任一项所述的一种基于区域资源的能源分布管理方法的系统,其特征在于,包括地图划分模块以及电能分析模块,所述地图划分模块包括地图处理单元以及单元格标记单元;所述地图处理单元用于将二维地图进行缩放后进行单元格划分处理;所述单元格标记单元用于对单元格的负载信息以及道路信息进行分析,将对应的单元格标记为用电中格或道路单元格或发电中心格;
所述电能分析模块包括负载量计算单元以及供电端分配单元;所述负载量计算单元用于根据平均日照时长计算得到最大负载数;所述供电端分配单元用于计算运输距离,基于运输距离以及最大负载数选择负载坐标的供电端。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311797020.1A CN117477653B (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311797020.1A CN117477653B (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117477653A CN117477653A (zh) | 2024-01-30 |
CN117477653B true CN117477653B (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=89627744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311797020.1A Active CN117477653B (zh) | 2023-12-26 | 2023-12-26 | 一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117477653B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111898248A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-06 | 北京市煤气热力工程设计院有限公司 | 综合能源仿真规划设计系统 |
DE102019210352A1 (de) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers |
CN115762276A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-07 | 国家电网有限公司技术学院分公司 | 一种基于虚拟化技术的电力安防可视化仿真培训系统 |
CN116545341A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-04 | 中南大学 | 一种野外光伏发电系统快速搭建设备及其搭建方法 |
CN116720750A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-08 | 华北电力大学 | 综合能源站设备容量规划方法、装置、终端及存储介质 |
CN116780637A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种分布式能源管理系统及方法 |
-
2023
- 2023-12-26 CN CN202311797020.1A patent/CN117477653B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019210352A1 (de) * | 2019-06-28 | 2020-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben eines Energiespeichers |
CN111898248A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-11-06 | 北京市煤气热力工程设计院有限公司 | 综合能源仿真规划设计系统 |
CN115762276A (zh) * | 2022-11-16 | 2023-03-07 | 国家电网有限公司技术学院分公司 | 一种基于虚拟化技术的电力安防可视化仿真培训系统 |
CN116545341A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-04 | 中南大学 | 一种野外光伏发电系统快速搭建设备及其搭建方法 |
CN116720750A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-09-08 | 华北电力大学 | 综合能源站设备容量规划方法、装置、终端及存储介质 |
CN116780637A (zh) * | 2023-08-18 | 2023-09-19 | 山东赛马力发电设备有限公司 | 一种分布式能源管理系统及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117477653A (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Gupta et al. | Spatial analysis of distribution grid capacity and costs to enable massive deployment of PV, electric mobility and electric heating | |
Lehtveer et al. | Using resource based slicing to capture the intermittency of variable renewables in energy system models | |
CN103559655A (zh) | 基于数据挖掘的微网新型馈线负荷的预测方法 | |
KR20180063436A (ko) | 신재생에너지 하이브리드 발전시스템의 설계 방법 | |
CN114638423B (zh) | 园区用电负荷的预测方法、装置、设备及存储介质 | |
CN104992237B (zh) | 平坦地形塔式光热太阳能发电场定日镜优化布置方法 | |
CN117477653B (zh) | 一种基于区域资源的能源分布管理方法及系统 | |
CN116014709A (zh) | 一种台区线损分析方法、系统、电子设备及存储介质 | |
CN107423912A (zh) | 一种基于人员变动网格动态划分的方法和系统 | |
Lopez et al. | An approach to hybrid power systems integration considering different renewable energy technologies | |
ZareAfifi et al. | Diurnal, physics-based strategy for computationally efficient capacity-expansion optimizations for solar-dominated grids | |
Yousefpour | Placement of dispersed generation with the purpose of losses reduction and voltage profile improvement in distribution networks using particle swarm optimization algorithm | |
CN111599015B (zh) | 一种约束条件下的空间多边形网格化填充方法和装置 | |
CN117314012A (zh) | 基于分区规划模型的变电站降碳处理方法及系统 | |
KR20220092259A (ko) | 신재생에너지 하이브리드 시스템의 설비 용량 최적 설계 방법 | |
CN112491080A (zh) | 一种新能源装机布局规划方法和系统 | |
Hassan et al. | GIS-based multi-criteria analysis for solar, wind, and biomass energy potential: A case study of Iraq with implications for climate goals | |
CN114329860A (zh) | 道路规划方法、装置、存储介质及处理器 | |
CN113516408A (zh) | 一种基于实时观测分析的高铁沿线积雪测点布置方法 | |
CN102945506A (zh) | 一种用于风电场微观选址的边界轮廓图像信息处理方法 | |
CN102542028B (zh) | 一种基于自动控制理论的智能电网信息迭代分类方法 | |
CN106447123A (zh) | 基于典型日负荷特性的变电站选址方法及变电站选址装置 | |
CN107832926B (zh) | 规划态配变负荷计算方法和系统 | |
CN111260174A (zh) | 一种新能源场站发电计划制定方法及装置 | |
CN109190154A (zh) | 一种基于预设模板嵌套生成施工图的方法及其装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |