CN117639052A - 一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法和系统,属于功率分配控制领域,本发明将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;获取每个区域的天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;构建储能变流器功率输出计算策略,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;将电力系统当前负载需求、储能电池的实时电量,不同储能系统中储能变流器功率输出比例和储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况,并提供给电力系统调度中心。有利于科学的对城市电力系统中储能系统进行功率分配。
Description
技术领域
本发明属于功率分配控制技术领域,具体的说是一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法和系统。
背景技术
在城市电力系统中存在着不同类型的储能系统,这些储能系统会根据太阳光照和风力大小,通过储能变流器以不同输出功率将多余电能存储到储能电池中,以备阴天、夜间或者风力不足时使用,当阴天、夜间或者风力不足时,储能变流器可以将储能电池中的电能输入到城市电力系统的电网中,供给城市用电,但现有技术缺乏根据天气状况、电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据对储能变流器的功率进行合理有效分配的方法。
例如申请公开号为CN112952916A的中国专利中公开一种混合微电网中并网变流器的功率分配方法,能够在保证功率调节能力的同时减少微电网的运行损耗。其中,混合微电网包括供电设备、用电设备以及变流设备,变流设备的输入侧通过直流母线与供电设备连接,变流设备的输出侧通过公共连接点母线与用电设备连接,变流设备包括并联的容性耦合变流器和感性耦合变流器。该方法包括:获取变流设备向公共连接点注入的目标有功功率和目标无功功率,并结合目标有功功率和目标无功功率进行功率分配计算,获得感性耦合变流器和容性耦合变流器的总容量优化时的有功功率分配比例和无功功率分配比例。之后,按照有功功率分配比例和无功功率分配比例分别控制感性耦合变流器和容性耦合变流器的输出功率。
同时例如在申请公开号为CN108988397A的中国专利中提供一种储能变流器并联运行功率分配控制方法,在满足并联系统正常运行的前提下,对各变流器单元进行功率扰动,在功率扰动过程中,实时检测并网点的THD,当THD最小时,停止扰动,设定在THD最小时的功率为对应变流器单元的输出功率设定值,进而得到各变流器单元对应的输出功率设定值,实现功率分配。该功率分配方法以并网点THD最小为目标,能够准确得到各变流器单元的输出功率,以变流器并联运行时的输出外特性为控制依据,为储能变流器并联的发展提供技术支撑。并且,以该分配方法获得的各变流器单元的输出功率控制各变流器单元,能够使系统THD最小,满足系统稳定运行的要求,改善其交流侧的外特性。
以上专利均存在本背景技术提出的问题:没有根据天气状况、电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据对储能变流器的功率进行合理有效的分配,为了解决这些问题,本申请设计了一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法和系统。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提出了一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法和系统。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其包括以下具体步骤:
S1、将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;
S2、获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
S3、构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S4、将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S5、将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心。
具体的,所述每个区域的电力系统当前负载需求为每个区域中用户使用电力总量;所述储能系统类型包括太阳能储能系统、风能储能系统;所述历史天气状况包括历史日照时间、历史能见度、历史风速、历史风向;所述实时天气状况包括实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向。
具体的,所述S2的具体步骤如下:
S21、基于n个区域,m个历史时间段,建立第i个区域历史日照时间子集合,/>为第j个历史时间段的日照时间,建立第i个区域历史能见度子集合,/>为第j个历史时间段的能见度,建立第i个区域历史风速子集合,/>为第j个历史时间段的风速,建立第i个区域历史风向子集合,/>为第j个历史时间段的风向,其中i为1至n中任一项,j为1至m中任一项;
S22、基于n个区域,建立第i个区域历史天气状况集合,其中i为1至n中任一项;
基于n个区域,建立第i个区域实时天气状况集合,其中,分别为第i个区域实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向,i为1至n中任一项。
具体的,所述基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据的具体步骤为:
S31、基于第i个区域历史天气状况集合,获取第i个区域中m个历史时间段不同类型储能系统的历史功率变化数据;
S32、建立第i个区域太阳能储能系统的历史功率变化数据集合,其中为第i个区域第j个历史时间段太阳能储能系统的功率变化数据;
S33、建立第i个区域风能储能系统的历史功率变化数据集合,其中/>为第i个区域第j个历史时间段风能储能系统的功率变化数据。
具体的,所述构建储能变流器功率输出计算策略,包括以下具体步骤:
S41、基于第i个区域历史天气状况集合、太阳能储能系统的历史功率变化数据集合建立太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
S42、建立第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中SP为第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项;
S43、基于第i个区域历史天气状况集合、风能储能系统的历史功率变化数据集合建立风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
建立第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中WP为第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项。
具体的,所述构建储能变流器功率输出计算策略,还包括如下具体内容:
S51、将第i个区域历史天气状况集合中的以及/>、/>,分别代入st、vis、wp、wd以及SP、WP中,分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型进行训练,训练的目标为找到/>以及/>的估计值,并使/>、/>最小化直到收敛;
S52、得到完成训练后的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,使用第i个区域实时天气状况集合分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP进行预测。
具体的,所述计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例,包括以下具体内容:
基于预测得到的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP,计算第i个区域中不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S62、第i个区域太阳能储能系统中储能变流器功率输出比例;
S63、第i个区域风能储能系统中储能变流器功率输出比例。
具体的,所述S4的具体步骤为:
S71、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S72、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于WP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于WP时,将第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况。
具体的,一种基于协同运行的储能变流器功率分配系统,其基于所述一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法实现,其具体包括:数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块、控制模块,
所述数据获取模块,用于将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;以及获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;以及基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
所述储能变流器功率输出比例分析模块,用于构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
所述功率分配情况分析模块,用于将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
所述功率分配情况反馈模块,用于将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心;
所述控制模块,用于控制数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块的运行。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;获取每个区域的天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;构建储能变流器功率输出计算策略,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;将电力系统当前负载需求、储能电池的实时电量,不同储能系统中储能变流器功率输出比例和储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况,并提供给电力系统调度中心。根据天气状况、电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据对储能变流器的功率进行合理有效的分配。
附图说明
图1为本发明一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法流程示意图;
图2为本发明一种基于协同运行的储能变流器功率分配系统模块示意图。
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,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例1
请参阅图1,本发明提供的一种实施例:一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其包括以下具体步骤:
S1、将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;
S2、获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
S3、构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S4、将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S5、将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心。
在本实施例中,所述每个区域的电力系统当前负载需求为每个区域中用户使用电力总量;所述储能系统类型包括太阳能储能系统、风能储能系统;所述历史天气状况包括历史日照时间、历史能见度、历史风速、历史风向;所述实时天气状况包括实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向。
在本实施例中,所述S2的具体步骤如下:
S21、基于n个区域,m个历史时间段,建立第i个区域历史日照时间子集合,/>为第j个历史时间段的日照时间,建立第i个区域历史能见度子集合,/>为第j个历史时间段的能见度,建立第i个区域历史风速子集合,/>为第j个历史时间段的风速,建立第i个区域历史风向子集合,/>为第j个历史时间段的风向,其中i为1至n中任一项,j为1至m中任一项;
S22、基于n个区域,建立第i个区域历史天气状况集合,其中i为1至n中任一项;
基于n个区域,建立第i个区域实时天气状况集合,其中,分别为第i个区域实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向,i为1至n中任一项。
在本实施例中,所述基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据的具体步骤为:
S31、基于第i个区域历史天气状况集合,获取第i个区域中m个历史时间段不同类型储能系统的历史功率变化数据;
S32、建立第i个区域太阳能储能系统的历史功率变化数据集合,其中为第i个区域第j个历史时间段太阳能储能系统的功率变化数据;
S33、建立第i个区域风能储能系统的历史功率变化数据集合,其中/>为第i个区域第j个历史时间段风能储能系统的功率变化数据。
在本实施例中,所述构建储能变流器功率输出计算策略,包括以下具体步骤:
S41、基于第i个区域历史天气状况集合、太阳能储能系统的历史功率变化数据集合建立太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
S42、建立第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中SP为第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,/>为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项;
S43、基于第i个区域历史天气状况集合、风能储能系统的历史功率变化数据集合建立风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
S44、建立第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中WP为第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项。
在本实施例中,所述构建储能变流器功率输出计算策略,还包括如下具体内容:
S51、将第i个区域历史天气状况集合中的以及/>、/>,分别代入st、vis、wp、wd以及SP、WP中,分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型进行训练,训练的目标为找到/>以及/>的估计值,并使/>、/>最小化直到收敛;
S52、得到完成训练后的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,使用第i个区域实时天气状况集合分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP进行预测。
需要说明的是,上述通过使用历史天气状况和储能系统历史功率变化数据集合来建立储能变流器输出功率预测模型可以通过以下一段示例代码进行:
需要说明的是,上述代码只是一个简单的示例代码,实际中需要本领域技术人员根据实际数据和实际需求进行适当的调整和优化。此外,这段代码使用 Apache Spark的机器学习库进行建模和预测,需要提前安装并配置Spark相关环境。
在本实施例中,所述计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例,包括以下具体内容:
S61、基于预测得到的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP,计算第i个区域中不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S62、第i个区域太阳能储能系统中储能变流器功率输出比例;
S63、第i个区域风能储能系统中储能变流器功率输出比例。
在本实施例中,所述S4的具体步骤为:
S71、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S72、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于WP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于WP时,将第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况。
实施例2
如图2所示,本实施例提供一种基于协同运行的储能变流器功率分配系统,其基于实施例1中所述一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法实现,其具体包括:数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块、控制模块,
所述数据获取模块,用于将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;以及获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;以及基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
所述储能变流器功率输出比例分析模块,用于构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
所述功率分配情况分析模块,用于将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
所述功率分配情况反馈模块,用于将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心;
所述控制模块,用于控制数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块的运行。
应理解,在本申请的各种实施例中,上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
应理解,根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B,还能够根据A和/或其它信息确定B。
上述实施例,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或其他任意组合来实现。当使用软件实现时,上述实施例可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令或计算机程序。在计算机上加载或执行计算机指令或计算机程序时,全部或部分地产生按照本发明实施例的流程或功能。计算机可以为通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线网络或/和无线网络方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集合的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质。半导体介质可以是固态硬盘。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本发明中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一 种,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (9)
1.一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,其包括以下具体步骤:
S1、将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;
S2、获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
S3、构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S4、将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S5、将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心。
2.如权利要求1所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述每个区域的电力系统当前负载需求为每个区域中用户使用电力总量;所述储能系统类型包括太阳能储能系统、风能储能系统;所述历史天气状况包括历史日照时间、历史能见度、历史风速、历史风向;所述实时天气状况包括实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向。
3.如权利要求2所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述S2的具体步骤如下:
S21、基于n个区域,m个历史时间段,建立第i个区域历史日照时间子集合为,/>第j个历史时间段的日照时间,建立第i个区域历史能见度子集合,/>为第j个历史时间段的能见度,建立第i个区域历史风速子集合,/>为第j个历史时间段的风速,建立第i个区域历史风向子集合,/>第j个历史时间段的风向,其中i为1至n中任一项,j为1至m中任一项;
S22、基于n个区域,建立第i个区域历史天气状况集合,其中i为1至n中任一项;
S23、基于n个区域,建立第i个区域实时天气状况集合,其中,分别为第i个区域实时日照时间、实时能见度、实时风速、实时风向,i为1至n中任一项。
4.如权利要求3所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据的具体步骤为:
S31、基于第i个区域历史天气状况集合,获取第i个区域中m个历史时间段不同类型储能系统的历史功率变化数据;
S32、建立第i个区域太阳能储能系统的历史功率变化数据集合,其中/>为第i个区域第j个历史时间段太阳能储能系统的功率变化数据;
S33、建立第i个区域风能储能系统的历史功率变化数据集合,其中/>为第i个区域第j个历史时间段风能储能系统的功率变化数据。
5.如权利要求4所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述构建储能变流器功率输出计算策略,包括以下具体步骤:
S41、基于第i个区域历史天气状况集合、太阳能储能系统的历史功率变化数据集合建立太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
S42、建立第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中SP为第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,/>为太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项;
S43、基于第i个区域历史天气状况集合、风能储能系统的历史功率变化数据集合建立风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型;
S44、建立第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,其中WP为第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率,st为日照时间,vis为能见度,wp为风速、wd为风向,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的参数,/>为风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型的误差项。
6.如权利要求5所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述构建储能变流器功率输出计算策略,还包括如下具体内容:
S51、将第i个区域历史天气状况集合中的以及/>、/>,分别代入st、vis、wp、wd以及SP、WP中,分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型进行训练,训练的目标为找到/>以及/>的估计值,并使/>、/>最小化直到收敛;
S52、得到完成训练后的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率预测模型、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率预测模型,使用第i个区域实时天气状况集合分别对第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP进行预测。
7.如权利要求6中所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例,包括以下具体内容:
S61、基于预测得到的第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP,计算第i个区域中不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
S62、第i个区域太阳能储能系统中储能变流器功率输出比例;
S63、第i个区域风能储能系统中储能变流器功率输出比例。
8.如权利要求7中所述的一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法,其特征在于,所述S4的具体步骤为:
S71、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于SP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
S72、当时,获取第i个区域的电力系统当前负载需求,当电力系统当前负载需求大于等于WP时,将第i个区域太阳能储能系统中储能变流器输出功率SP作为太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率、第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将太阳能储能系统中储能变流器需要输出功率和风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况;
当电力系统当前负载需求小于WP时,将第i个区域风能储能系统中储能变流器输出功率WP作为风能储能系统中储能变流器需要输出功率,将风能储能系统中储能变流器需要输出功率作为第i个区域中所有储能系统的功率分配情况。
9.一种基于协同运行的储能变流器功率分配系统,其基于如权利要求1-8任一项的所述一种基于协同运行的储能变流器功率分配方法实现,其特征在于,其具体包括:数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块、控制模块,
所述数据获取模块,用于将城市电力系统划分为若干个区域,获取每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统类型、储能系统中储能电池的实时电量;以及获取每个区域的天气状况,所述天气状况包括历史天气状况、实时天气状况;以及基于每个区域的历史天气状况,获取不同类型储能系统历史功率变化数据;
所述储能变流器功率输出比例分析模块,用于构建储能变流器功率输出计算策略,将每个区域的实时天气状况和每个区域中所有储能系统的类型导入储能变流器功率输出计算策略中,计算出不同储能系统中储能变流器功率输出比例;
所述功率分配情况分析模块,用于将每个区域的电力系统当前负载需求、储能系统中储能电池的实时电量,以及不同储能系统中储能变流器功率输出比例和不同类型储能系统历史功率变化数据导入功率分配计算策略中,计算出每个区域中所有储能系统的功率分配情况;
所述功率分配情况反馈模块,用于将每个区域中所有储能系统的功率分配情况提供给电力系统调度中心;
所述控制模块,用于控制数据获取模块、储能变流器功率输出比例分析模块、功率分配情况分析模块、功率分配情况反馈模块的运行。
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