CN117748468A - 一种能源管控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能源管控平台。该平台包括：光伏发电预测模块，用于预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量；负荷预测模块，用于预测用电侧在所述预设时间段内的预测负荷电量；第一管控模块，用于在所述预测发电电量小于所述预测负荷电量的情况下，控制供能侧在所述预设时间段内为所述用电侧提供电能。该平台在所述预测发电电量小于所述预测负荷电量的情况下，通过控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能，从而使得用电侧在预测时间段内能够有充足的电能，以保证用电侧的正常运行。

Description

一种能源管控平台

技术领域

本发明涉及能源管控技术领域，具体涉及一种能源管控平台。

背景技术

随着全球经济的快速发展，能源短缺问题日益严重。解决这一问题的最佳方式之一是有效利用太阳能。现有技术中，通常是利用光伏设备将太阳能转换为电能，并利用转换后的电能应用于用电侧。但是，光伏设备的发电量受天气、季节等外部因素影响较大，很难为用电侧提供一个持续稳定的电力供应，从而影响用电侧的正常运行。

发明内容

为了克服光伏设备的发电量受天气、季节等外部因素影响较大，很难为用电侧提供一个持续稳定的电力供应，从而影响用电侧的正常运行的问题，本发明提供了一种能源管控平台。

第一方面，为了解决上述技术问题，本发明提供了一种能源管控平台，包括：

光伏发电预测模块，用于预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量；

负荷预测模块，用于预测用电侧在所述预设时间段内的预测负荷电量；

第一管控模块，用于在所述预测发电电量小于所述预测负荷电量的情况下，控制供能侧在所述预设时间段内为所述用电侧提供电能。

有益效果：通过光伏发电预测模块预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量，负荷预测模块预测用电侧在预设时间段内的预测负荷电量，从而能够提前确定预测发电电量和预测负荷电量。再通过第一管控模块在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能。这样，在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，通过控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能，从而使得用电侧在预测时间段内能够有充足的电能，以保证用电侧的正常运行。

附图说明

图1为本发明提供的一种能源管控平台；

图2为本发明提供的供能侧与光伏设备的连接示意图；

图3为本发明提供的另一种能源管控平台。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

以下结合附图描述本发明实施例的一种能源管控平台。

结合图1所示，本公开实施例提供了一种能源管控平台100，包括光伏发电预测模块101、负荷预测模块102和第一管控模块103。其中，光伏发电预测模块，用于预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量。负荷预测模块，用于预测用电侧在预设时间段内的预测负荷电量。第一管控模块，用于在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能。

采用本公开实施例提供的一种能源管控平台，通过光伏发电预测模块预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量，负荷预测模块预测用电侧在预设时间段内的预测负荷电量，从而能够提前确定预测发电电量和预测负荷电量。再通过第一管控模块在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能。这样，在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，通过控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供电能，从而使得用电侧能够有充足的电能，以保证用电侧的正常运行。

优选的，光伏发电预测模块包括：气象数据获取单元和发电预测单元。气象数据获取单元，用于获取光伏设备所在区域在预设时间段内的天气预报数据。发电预测单元，用于基于天气预报数据和预设的光伏发电模型，确定光伏设备在预设时间段内的预测发电电量。

天气预报数据是较为容易获取到的气象数据，且现今的天气预报数据也较为稳定，天气预报数据与实际的天气数据之间的误差较小。因此，通过天气预报数据和预设的光伏发电模型，能够使获取到的光伏设备在预设时间段内的预测发电电量更为准确。

天气预报信息可为光伏设备的发电量的预测提供翔实的依据。由于天气预报有时效的限制，预报时间与当前时间相差越久，则天气预报的数据的精度就会较差。因此，气象数据获取单元在距离预设时间段较近的时间获取该预设时间段内的天气预报数据。例如，预设时间段为2023年11月5日，则气象数据获取单元在距离11月5日较近的时间获取11月5日的天气预报数据。该较近时间可以是24小时、48小时等。

在一些实施例中，预设的光伏发电模型的输入参数为天气预报数据，输出参数为与该天气预报数据对应时间内的光伏发电量。可以理解的是，本公开实施例中的，光伏发电模型为较为成熟的预测光伏发电量的现有技术，故不在此进行赘述。

优选的，负荷预测模块包括：负荷数据获取单元和负荷预测单元。其中，负荷数据获取单元，用于获取用电侧的历史负荷电量。负荷预测单元，用于基于历史负荷电量确定预设时间段内的负荷预测电量。用电侧的历史负荷电量能够反应出用电侧的用电习惯。在用电侧为居民区或商业区时，若相同温度区间内时，该用电侧的历史负荷电量通常是较为稳定的。例如，温度区间为25℃至40℃的区间内，居民区或商业区的用电量就较大，且相对比较稳定。在用电侧为工业区时，工业区内各企业的产业较为稳定，所消耗的用电量也会较为稳定。因此，基于用电侧的历史负荷电量来确定预设时间段内的负荷预测电量，是基于用电侧的用电习惯来进行预测的，所获得的负荷预测电量较为准确。

可以理解的是，历史负荷电量对应的时间期间与预设时间段内的时间期间相对应，时间期间表征同一天内，起始时间和终止时间之间的期间。例如，预设时间段的时间期间为5号8:00-20:00，则历史负荷电量对应的时间期间为3号8:00-20:00、4号8:00-20:00，以及3号8:00-20:00和4号8:00-20:00等。

优选的，历史负荷电量为历史时间段的负荷电量，该历史时间段与预设时间段之间的时间差小于或等于第一预设时长，且大于或等于第二预设时长。例如，第一预设时长为24小时，第二预设时长为72小时。这样，通过将历史负荷电量限定在距离预设时间段较近的时间内，从而能够提高负荷预测单元所预测的预设时间段内的负荷预测电量。

优选的，基于历史负荷电量确定预设时间段内的负荷预测电量，包括：将预设时间段对应的时间期间确定为目标期间，计算历史负荷电量在每个目标期间的平均负荷电量，将该平均负荷电量确定为预设时间段内的负荷预测用电量。这样，通过将平均负荷电量确定为负荷预测用电量，使得获得的负荷预测用电量更准确。

进一步的，基于历史负荷电量确定预设时间段内的负荷预测电量，包括：获取历史负荷电量对应的时间期间的历史温度，以及获取预设时间段内的目标期间的预报温度。将历史温度和预报温度的差值确定为目标温差。在目标温差大于或等于预设温度值的情况下，确定目标温差对应的耗电量。基于目标温差对应的耗电量和历史负荷电量确定预设时间段内的负荷预测电量。由于目标温差较大时，用电侧会增加或减少空调的耗电量。因此，基于目标温差确定对应的耗电量，再基于目标温差对应的耗电量和历史负荷电量确定预设时间段内的负荷预测电量，使得获取到的预设时间段内的负荷预测电量更为准确。

进一步的，获取历史负荷电量对应的时间期间的历史温度，包括：获取历史负荷电量对应的时间期间内每个小时对应的温度，获得多个第一温度。将第一温度的众值确定为历史负荷电量对应的时间期间的历史温度。

进一步的，获取预设时间段内的目标期间的预报温度，包括：获取设时间段内的目标期间内每个小时对应的温度，获得多个第二温度。将第二温度的众值确定为预设时间段内的目标期间的预报温度。

优选的，第一管控模块包括：第一电量确定单元，用于在预测发电电量小于预测负荷电量的情况下，计算预测负荷电量和预测发电电量的差值，获得第一差值，并将第一差值对应的电量确定为第一电量。供能单元，用于基于第一电量控制供能侧在预设时间段内为用电侧提供相应的电能。这样，通过确定第一差值并基于第一差值确定第一电量，再控制供能侧在预设时间段为用电侧提供相应的电能，从而为用电侧提供一个持续稳定的电力供应，保证用电侧的正常运行。

优选的，结合图2所示，图2为供能侧与光伏设备的连接示意图。供能侧包括光伏蓄电站2和外部电网3，光伏蓄电站2和外部电网3均与光伏设备1连接。供能单元包括：第一子单元，用于获取预设时间段内的买入电价和卖出电价；其中，买入电价为用电侧向外部电网购入电能的价格，卖出电价为用电侧向外部电网卖出电能的价格。第二子单元，用于在买入电价大于卖出电价的情况下，基于第一电量控制光伏蓄电站在预设时间段内为用电侧提供相应的电能，以及，用于在买入电价小于卖出电价的情况下，基于第一电量控制外部电网在预设时间段内为用电侧提供相应的电能。

用电侧在使用电能时，会有很明显的用电峰谷。但是火力发电和水力发电的发电量是较为稳定的，谷时的用电量会远小于峰时的用电量。因此，为了缓解高峰缺电矛盾,减少高峰拉限电次数,减少限电损失,外部电网为工业区提供电能时，通常会工业区使用电能的时间不同，设置对应的电价。例如，峰时段用电：每千瓦时＝1.025元；平时段用电：每千瓦时＝0.725元；谷时段用电：每千瓦时＝0.425元。

在本实施例中，光伏设备的发电量用于用电侧，该用电侧包括工业区。这样，通过获取预设时间段内的买入电价和卖出电价，并在买入电价大于卖出电价时，控制光伏蓄电站在预设时间段内为用电侧提供相应的电量，以及在买入电价小于卖出电价时，控制外部电网在预设时间段内为用电侧提供相应的电能。从而能够在控制供能侧为用电侧提供电能的同时，还能够减少用电侧的电费支出。

进一步的，第一子单元，还用于基于预设的峰时段、预设的平时段和预设的谷时段，将预设时间段划分为对应的第一子时间段，分别确定每一个第一子时间段的买入电价和卖出电价。

第二子单元，还用于将买入电价大于卖出电价的第一子时间段确定为第一目标时段，将买入电价小于卖出电价的第一子时间段确定为第二目标时段。控制光伏蓄电站在第一目标时段内为用电侧提供相应的电能。控制外部电网在第二目标时段内为用电侧提供相应的电能。

优选的，结合图3所示，图3为另一种能源管控平台200，平台包括：光伏发电预测模块201、负荷预测模块202、第一管控模块203和第二管控模块204。其中，第二管控模块，用于基于预测发电电量和预测负荷电量，在预设时间段内，控制光伏设备为供能侧输送电能。这样，通过控制光伏设备为供能侧输送电能，能够提高对光伏设备发电能的利用率，有利于光伏产业的发展。

优选的，第二管控模块还包括：第二电量确定单元，用于在预测发电电量大于预测负荷电量的情况下，计算预测发电电量和预测负荷电量的差值，获得第二差值，并将第二差值对应的电量确定为第二电量。输电单元，用于基于第二电量控制光伏设备在预设时间段内为供能侧输送电能。这样，通过确定第二差值来确定第二电量，并基于第二电能控制光伏设备为供能侧输送电能。从而在保证用电侧用电平稳的情况下，提高光伏设备发电的利用率，保证光伏产业的利润。

优选的，输电单元，还用于在买入电价大于卖出电价的情况下，基于第二电量控制光伏设备在预设时间段内为光伏蓄电站输送电能，以及还用于在买入电价小于卖出电价的情况下，基于第二电量控制光伏设备在预设时间段内为外部电网输送电能。光伏蓄电站用于存储光伏设备输送过来的电能，以为用电侧提供电能。这样，光伏设备为光伏蓄电站或外部电网输送电能，既能够为用电侧提供一个持续稳定的电力供应，保证用电侧的正常运行，还有利于提高光伏发电的效益。

进一步的，输电单元，还用于基于预设的峰时段、预设的平时段和预设的谷时段，将预设时间段划分为对应的第二子时间段，分别确定每一个第二子时间段的买入电价和卖出电价。

第二子单元，还用于将买入电价大于卖出电价的第二子时间段确定为第三目标时段，将买入电价小于卖出电价的第二子时间段确定为第四目标时段。控制光伏设备在第三目标时间段内为光伏蓄电站输送电能。控制光伏设备在第四目标时间段内为外部电网输送电能。

优选的，输电单元，还用于在买入电价小于卖出电价，且光伏蓄电站内存储的电量大于预设存储电量值的情况下，基于第二电量控制光伏设备在预设时间段内为外部电网输送电能。光伏蓄电站能够作为用电侧的备用电源，在紧急时候为用电侧提供电能，能够保证用电侧的正常运行。因此，在光伏蓄电站内存储一定的电量，能够在紧急时候为用电侧输送电能，以使用电侧正常运行。其中，紧急时候为光伏设备提供的电量小于用电侧的负荷电量，且外网不能为用电侧提供电能的时候。

优选的，警报模块，用于计算预设时间段内的光伏设备的真实发电电量与预设发电电量的差值，获得第二差值，若第二差值的绝对值大于或等于预设值，则发出警报信号。由于，光伏设备在户外，且光伏设备通常是呈大面积的出现。因此，很难对每一个光伏设备都进行运维。这样，通过将光伏设备的真实发电电量与预设发电电量进行比较，从而能够推测光伏设备的运行是否存在故障。若第二差值的绝对值大于或等于预设值，则说明至少一个光伏设备存在故障。此时，发出警报信号，便于提醒运维人员及时进行处理，以免造成不可挽回的损失。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种能源管控平台，其特征在于，包括：

光伏发电预测模块，用于预测预设时间段内的光伏设备的预测发电电量；

负荷预测模块，用于预测用电侧在所述预设时间段内的预测负荷电量；

第一管控模块，用于在所述预测发电电量小于所述预测负荷电量的情况下，控制供能侧在所述预设时间段内为所述用电侧提供电能。

2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述光伏发电预测模块包括：

气象数据获取单元，用于获取所述光伏设备所在区域在所述预设时间段内的天气预报数据；

发电预测单元，用于基于所述天气预报数据和预设的光伏发电模型，确定所述光伏设备在预设时间段内的预测发电电量。

3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述负荷预测模块包括：

负荷数据获取单元，用于获取所述用电侧的历史负荷电量；

负荷预测单元，用于基于所述历史负荷电量确定预设时间段内的所述负荷预测电量。

4.根据权利要求1至3任一项所述的平台，其特征在于，所述第一管控模块包括：

第一电量确定单元，用于在所述预测发电电量小于所述预测负荷电量的情况下，计算所述预测负荷电量和所述预测发电电量的差值，获得第一差值，并将所述第一差值对应的电量确定为第一电量；

供能单元，用于基于所述第一电量控制所述供能侧在预设时间段内为所述用电侧提供相应的电能。

5.根据权利要求4所述的平台，其特征在于，所述供能侧包括光伏蓄电站和外部电网，所述光伏蓄电站和所述外部电网均与所述光伏设备连接；所述供能单元包括：

第一子单元，用于获取所述预设时间段内的买入电价和卖出电价；其中，所述买入电价为所述用电侧向所述外部电网购入电能的价格，所述卖出电价为所述用电侧向所述外部电网卖出电能的价格；

第二子单元，用于在所述买入电价大于所述卖出电价的情况下，基于所述第一电量控制所述光伏蓄电站在预设时间段内为所述用电侧提供相应的电能，以及，用于在所述买入电价小于所述卖出电价的情况下，基于所述第一电量控制所述外部电网在预设时间段内为所述用电侧提供相应的电能。

6.根据权利5所述的平台，其特征在于，所述平台还包括：

第二管控模块，用于基于所述预测发电电量和所述预测负荷电量，在预设时间段内，控制所述光伏设备为所述供能侧输送电能。

7.根据权利要求6所述的平台，其特征在于，所述第二管控模块还包括：

第二电量确定单元，用于在所述预测发电电量大于所述预测负荷电量的情况下，计算所述预测发电电量和所述预测负荷电量的差值，获得第二差值，并将所述第二差值对应的电量确定为第二电量；

输电单元，用于基于所述第二电量控制所述光伏设备在预设时间段内为所述供能侧输送电能。

8.根据权利要求7所述的平台，其特征在于，所述输电单元，还用于在所述买入电价大于所述卖出电价的情况下，基于所述第二电量控制所述光伏设备在预设时间段内为所述光伏蓄电站输送电能，以及还用于在所述买入电价小于所述卖出电价的情况下，基于所述第二电量控制所述光伏设备在预设时间段内为所述外部电网输送电能。

9.根据权利要求8所述的平台，其特征在于，所述输电单元，还用于在所述买入电价小于所述卖出电价，且所述光伏蓄电站内存储的电量大于预设存储电量值的情况下，基于所述第二电量控制所述光伏设备在预设时间段内为所述外部电网输送电能。

10.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，还包括：

警报模块，用于计算所述预设时间段内的所述光伏设备的真实发电电量与预设发电电量的差值，获得第二差值，若所述第二差值的绝对值大于或等于预设值，则发出警报信号。