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基于边缘计算的源网荷储优化控制系统、方法及存储介质 

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申请/专利权人:国网冀北综合能源服务有限公司;国家电网有限公司

摘要:本发明属于电力协调调度技术领域,具体为基于边缘计算的源网荷储优化控制系统、方法及存储介质。系统中,数据获取模块用于获取电源侧发电设备的工作数据、负荷侧的用电负荷数据、储能设备的储能数据以及负荷侧和电源侧的环境数据;边缘计算模块分别预测出新能源发电设备发电功率和负荷侧的用电负荷数据;汇总规划模块包括状态分析单元、能源调度管理单元和储能管理单元。本发明能够预测未来时间内负荷侧的用电负荷数据和电源侧的新能源发电设备发电功率,并且进一步对用电负荷数据和新能源发电设备发电功率进行分析,判断其在不同时间段的供求关系,将供求关系和电价进行结合,在保证电力需求的情况下减少电力成本,电力调度效果更好。

主权项:1.基于边缘计算的源网荷储优化控制系统,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取电源侧发电设备的工作数据、负荷侧的用电负荷数据、储能设备的储能数据以及负荷侧和电源侧的环境数据;所述电源侧发电设备的工作数据包括光伏发电站的工作数据、风力发电站的工作数据以及灵活发电设备的工作数据,储能设备的储能数据为储能设备的储存电量,灵活发电设备包括小水电机组;边缘计算模块,用于对电源侧发电设备中的新能源发电设备的工作数据和负荷侧的用电负荷数据进行处理,分别预测出新能源发电设备发电功率和负荷侧的用电负荷数据;预测出负荷侧的用电负荷数据的计算公式如下: 式中,Ydfh为预测出的负荷侧的用电负荷,Ydfhc为预测地本年度标准环境下负荷侧的用电负荷,为影响因素对用电负荷的影响比例,α为修正比例;n为影响用电负荷的因素数量,di为第i种影响因素数据与标准环境数据区间的距离,βi为第i种影响因素对应的影响比例;电源侧的新能源发电设备发电功率包括风力发电功率和光伏发电功率;预测出的风力发电功率的计算公式如下: 式中,Flfd为风力发电站的发电功率,m为风力发电站内部风力发电机的数量,V1为风力发电机发动时对应的风速,V2为风力发电机全功率发电时对应的风速,Flxsi为第i台风力发电机的风力利用系数,π×R2为叶轮覆盖面积,ρ为空气密度;预测出的光伏发电功率的计算公式如下: 式中,K为光伏发电站正常工作的光伏发电设备的数量,Gffdb为标准环境下光伏发电设备的额定输出功率,γ为电池温度与标准环境下温度的差值,δ为温度差值的影响系数,Tyfz为光照幅度值与标准环境的倍数,GffdS为光伏发电站发电功率上限;汇总规划模块,包括状态分析单元、能源调度管理单元和储能管理单元;状态分析单元获取并汇总预测的所有负荷侧的用电负荷数据YdfhZ和预测的所有新能源发电设备的发电总功率FdsjZ,判断出新能源发电功率与电负荷之间的供求关系以及关系变化的时间节点,并且获取上一日的电价数据Djsj;所有新能源发电设备的发电总功率FdsjZ的计算公式如下: 式中,A为光伏发电站的数量,Gffdi为第i个光伏发电站的发电功率,B为风力发电站的数量,Flfdi为第i个风力发电站的发电功率;判断出新能源发电功率与电负荷之间的供求关系以及关系变化的时间节点的步骤如下:绘制出预测的负荷侧的用电负荷数据与时间的曲线图,以及预测的所有新能源发电设备的发电总功率与时间的曲线图;将两组曲线图合并,寻找曲线相交点,曲线相交点即关系变化的时间节点;能源调度管理单元获取供求关系以及关系变化的时间节点数据,并根据获取的数据制定调度管理计划;能源调度管理单元根据获取的数据制定调度管理计划的步骤如下:当存在T1时间段内,FdsjZ≥YdfhZ,储能设备储电,计算出此时储能设备中还需要储存的电量,计算公式如下: 式中,Ccdl为储能设备中还需要储存的电量,Cnrl为储能设备的容量,CnrlS为储能设备的剩余的电量,为上一日电价均值,为上一日T1时间段的电价均值;比对储能设备中还需要储存的电量Ccdl与灵活发电设备在T1时间段内的发电量大小;若Ccdl>T1×Lhfdmin,式中Lhfdmin为灵活发电设备的最低发电功率,此时调整灵活发电设备的发电功率为若Ccdl≤T1×Lhfdmin,此时不做任何调整;当存在T1时间段内,FdsjZ<YdfhZ,且FdsjZ+Lhfdmin≥YdfhZ,此时不做任何调整;当T1时间段内,存在FdsjZ+Lhfdmin<YdfhZ,储能设备工作,此时进行如下比对; 此时,调整灵活发电设备的发电功率,调整后灵活发电设备发电功率的计算公式如下: 当T1时间段内,存在FdsjZ+Lhfdmin<YdfhZ,且比对结果如下: 此时,灵活发电设备的发电功率不调整;储存管理单元获取调度管理计划,并且按照调度管理计划的内容对储能设备中的电量进行调度管理。

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