基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，其技術(shù)特點(diǎn)在于：包括以下步驟：步驟1、基于D5000平臺(tái)能源管理系統(tǒng)對(duì)光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；步驟2、根據(jù)步驟1中采集的光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的故障切除策略和設(shè)備投入策略并在設(shè)備狀態(tài)變化后重組調(diào)配光儲(chǔ)設(shè)備序列，劃分調(diào)配區(qū)間；步驟3、根據(jù)步驟2重新劃分的調(diào)配區(qū)間重新定義調(diào)配算法的光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元功率指令值可控范圍，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電單元和儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)，進(jìn)而重新實(shí)現(xiàn)社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)功率平衡。本發(fā)明專利技術(shù)通過控制序列自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)與調(diào)配算法自適應(yīng)重構(gòu)策略使得社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)自愈能力有所提高。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于電力系統(tǒng)能量調(diào)度
，涉及電力設(shè)備狀態(tài)不定和不同網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)共存的電力系統(tǒng)的能量調(diào)度，尤其是一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法。
技術(shù)介紹
近年來，傳統(tǒng)能源的日益枯竭和使用傳統(tǒng)能源造成的巨大污染使得提高能源利用效率、加強(qiáng)可再生能源的利用，成為解決能源需求增長與能源緊缺、能源利用與環(huán)境保護(hù)之間矛盾的必然選擇。作為能源最清潔、最高效的利用方式之一，分布式發(fā)電技術(shù)利用各種可用的分散存在的能源進(jìn)行發(fā)電供能，有助于充分利用各地豐富的清潔和可再生能源，向用戶提供“綠色電力”，其研究日益受到各國關(guān)注。其中，光伏發(fā)電由于其方便操作性及相對(duì)完善的理論基礎(chǔ)，已成為分布式發(fā)電的重要形式之一，并得到國家的大力推廣。戶用光伏，作為一種經(jīng)濟(jì)便捷的小型分布式發(fā)電，已進(jìn)入普通社區(qū)，部分居民已裝備戶用光伏發(fā)電單元及相應(yīng)的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)。隨著分布式發(fā)電滲透率的不斷提高和各種智能電氣設(shè)備的接入，急需一個(gè)有效的調(diào)度和協(xié)調(diào)各設(shè)備的平臺(tái)。目前大多數(shù)調(diào)度平臺(tái)都是針對(duì)特定區(qū)域與特定設(shè)備的調(diào)度，不能滿足設(shè)備變動(dòng)率大，狀態(tài)復(fù)雜的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)能量調(diào)度過程的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理、實(shí)時(shí)監(jiān)測且能夠根據(jù)不同的設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)能量流動(dòng)情況自動(dòng)重構(gòu)調(diào)配算法，快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自愈的基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，包括以下步驟：步驟1、基于D5000平臺(tái)能源管理系統(tǒng)對(duì)光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；步驟2、根據(jù)步驟1中采集的光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的故障切除策略和設(shè)備投入策略并在設(shè)備狀態(tài)變化后重組調(diào)配光儲(chǔ)設(shè)備序列，劃分調(diào)配區(qū)間；步驟3、根據(jù)步驟2重新劃分的調(diào)配區(qū)間重新定義調(diào)配算法的光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元功率指令值可控范圍，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電單元和儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)，進(jìn)而重新實(shí)現(xiàn)社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)功率平衡。而且，所述步驟2的具體步驟包括：(1)根據(jù)當(dāng)前光儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)采集情況，將故障光儲(chǔ)設(shè)備整體退出的同時(shí)將備用光儲(chǔ)設(shè)備整體投入；(2)將光伏發(fā)電單元按功率從小到大排序，則可得出光伏發(fā)電的整體出力情況；其中，光伏發(fā)電單元的整體出力組合狀態(tài)為：Np＝anan-1…a0(2)光伏發(fā)電單元的整體出力組合功率為：式中，ai＝1(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元啟動(dòng)；ai＝0(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元停止；Pm(i)表示第i號(hào)光伏發(fā)電裝置的功率；Np表示記錄光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)；n表示光伏發(fā)電單元的最大編號(hào)；P(Np)表示光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)記錄數(shù)Np對(duì)應(yīng)條件下光伏發(fā)電總出力情況；(3)將儲(chǔ)能發(fā)電單元按剩余容量從小到大排列，則儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力情況；其中，儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力組合狀態(tài)為：Ne＝bnbn-1…b0(2)儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力組合功率為：式中，bi＝1(i＝0,1,2,…n)表示第i號(hào)儲(chǔ)能單元啟動(dòng)；bi＝0(i＝0,1,2,…n)表示第i號(hào)儲(chǔ)能單元停止；Pe(i)表示第i號(hào)儲(chǔ)能裝置的功率,Ne表示記錄儲(chǔ)能單元工作狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)；n表示儲(chǔ)能單元的最大編號(hào)；P(Ne)表示儲(chǔ)能單元工作狀態(tài)記錄數(shù)Ne對(duì)應(yīng)條件下儲(chǔ)能總功率情況；(4)記錄不同光儲(chǔ)設(shè)備的的光伏發(fā)電單元與儲(chǔ)能單元的工作狀態(tài)，并重新確定能夠參與調(diào)配的光儲(chǔ)設(shè)備范圍，重新劃分調(diào)配區(qū)間。而且，所述步驟3的光伏發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)方法，包括以下步驟：(1)根據(jù)光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)確定光伏發(fā)電裝置啟停情況二進(jìn)制編碼狀態(tài)；(2)根據(jù)電網(wǎng)功率約束條件獲得光伏總出力最大值；(3)利用二分逼近法找到符合當(dāng)前光伏總出力最大值約束的光伏工作狀態(tài)最優(yōu)組合對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制狀態(tài)數(shù)Np；而且，所述步驟3的儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)方法，包括以下步驟：(1)功率調(diào)配前根據(jù)通信反饋的儲(chǔ)能單元工作狀態(tài)，劃定儲(chǔ)能功率調(diào)配的變量區(qū)間，即n的大小；(2)根據(jù)與0的大小關(guān)系確定儲(chǔ)能充放電情況；(3)根據(jù)儲(chǔ)能實(shí)際能夠達(dá)到總的充放電功率水平、荷電狀態(tài)分配的充放電功率水平和單個(gè)儲(chǔ)能單元能達(dá)到的充放電功率水平實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能單元的功率調(diào)配。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：1、本專利技術(shù)結(jié)合某社區(qū)的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)示范工程，實(shí)現(xiàn)實(shí)際工程中的系統(tǒng)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、控制策略重構(gòu)與系統(tǒng)自愈等功能。通過控制序列自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)與調(diào)配算法自適應(yīng)重構(gòu)策略使得社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)自愈能力有了一定的提高。2、本專利技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備狀態(tài)，并且快速實(shí)現(xiàn)故障設(shè)備的隔離與正常設(shè)備的投入。3、本專利技術(shù)能夠根據(jù)不同的設(shè)備狀態(tài)和系統(tǒng)能量流動(dòng)情況，自動(dòng)重構(gòu)調(diào)配算法，快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自愈。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法的整體流程圖；圖2是本專利技術(shù)的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接與信息傳遞過程的示意圖；圖3是本專利技術(shù)的光伏發(fā)電單元調(diào)配算法流程圖；圖4是本專利技術(shù)的儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法流程圖；圖5是本專利技術(shù)實(shí)施例的光伏發(fā)電單元調(diào)配結(jié)果圖；圖6是本專利技術(shù)實(shí)施例的儲(chǔ)能單元調(diào)配結(jié)果圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)實(shí)施例作進(jìn)一步詳述：本專利技術(shù)提供一種能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜工況和光儲(chǔ)設(shè)備投切狀態(tài)的基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)自愈與重構(gòu)方法，并以某11戶戶用光伏系統(tǒng)構(gòu)成的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)為測試對(duì)象，根據(jù)用戶一天內(nèi)的實(shí)際用電數(shù)據(jù)，實(shí)施所述基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，如圖1所示，包括以下步驟：步驟1、基于D5000平臺(tái)能源管理系統(tǒng)對(duì)光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；所述步驟1的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接與信息傳遞過程的示意圖，如圖2所示，其工作原理為：能源路由器采集社區(qū)光儲(chǔ)一體機(jī)和社區(qū)負(fù)荷的信息，并通過modbus協(xié)議傳輸?shù)酵ㄓ嵐芾頇C(jī)。所述通訊管理機(jī)再通過IEC60870-5-104傳輸?shù)紻5000數(shù)據(jù)庫，而后利用能量管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)后臺(tái)控制與界面顯示。步驟2、根據(jù)步驟1中采集的光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的故障切除策略和設(shè)備投入策略并在設(shè)備狀態(tài)變化后重組調(diào)配光儲(chǔ)設(shè)備序列，劃分調(diào)配區(qū)間；所述步驟2的具體步驟包括：(1)根據(jù)當(dāng)前光儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)采集情況，將故障光儲(chǔ)設(shè)備整體退出的同時(shí)將備用光儲(chǔ)設(shè)備整體投入；(2)將光伏發(fā)電單元按功率從小到大排序，則可得出光伏發(fā)電的整體出力情況；其中，光伏發(fā)電單元的整體出力組合狀態(tài)為：Np＝anan-1…a0(2)光伏發(fā)電單元的整體出力組合功率為：式中，ai表示光伏發(fā)電單元的工作狀態(tài)；ai＝1(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元啟動(dòng)；ai＝0(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元停止；Pm(i)表示第i號(hào)光伏發(fā)電裝置的功率；Np表示記錄光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)；n表示光伏發(fā)電單元的最大編號(hào)；P(Np)表示光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)記錄數(shù)Np對(duì)應(yīng)條件下光伏發(fā)電總出力情況；(3)將儲(chǔ)能發(fā)電單元按剩余容量從小到大排列，則儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力情況；其中，儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力組合狀態(tài)為：Ne＝bnbn-1…b0(2)儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力組合功率為：式中，bi表示儲(chǔ)能單元的工作狀態(tài)；bi＝1(i＝0,1,2,…n)表示第i號(hào)儲(chǔ)能單元啟動(dòng)；bi＝0(i本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1、基于D5000平臺(tái)能源管理系統(tǒng)對(duì)光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；步驟2、根據(jù)步驟1中采集的光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的故障切除策略和設(shè)備投入策略并在設(shè)備狀態(tài)變化后重組調(diào)配光儲(chǔ)設(shè)備序列，劃分調(diào)配區(qū)間；步驟3、根據(jù)步驟2重新劃分的調(diào)配區(qū)間重新定義調(diào)配算法的光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元功率指令值可控范圍，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電單元和儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)，進(jìn)而重新實(shí)現(xiàn)社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)功率平衡。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟1、基于D5000平臺(tái)能源管理系統(tǒng)對(duì)光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測和采集；步驟2、根據(jù)步驟1中采集的光儲(chǔ)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)的故障切除策略和設(shè)備投入策略并在設(shè)備狀態(tài)變化后重組調(diào)配光儲(chǔ)設(shè)備序列，劃分調(diào)配區(qū)間；步驟3、根據(jù)步驟2重新劃分的調(diào)配區(qū)間重新定義調(diào)配算法的光伏發(fā)電單元、儲(chǔ)能單元功率指令值可控范圍，實(shí)現(xiàn)光伏發(fā)電單元和儲(chǔ)能發(fā)電單元調(diào)配算法的重構(gòu)，進(jìn)而重新實(shí)現(xiàn)社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)功率平衡。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光儲(chǔ)統(tǒng)一調(diào)配算法的社區(qū)能源網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與自愈方法，其特征在于：所述步驟2的具體步驟包括：(1)根據(jù)當(dāng)前光儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和電氣數(shù)據(jù)采集情況，將故障光儲(chǔ)設(shè)備整體退出的同時(shí)將備用光儲(chǔ)設(shè)備整體投入；(2)將光伏發(fā)電單元按功率從小到大排序，則可得出光伏發(fā)電的整體出力情況；其中，光伏發(fā)電單元的整體出力組合狀態(tài)為：Np＝anan-1…a0(2)光伏發(fā)電單元的整體出力組合功率為：式中，ai＝1(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元啟動(dòng)；ai＝0(i＝0,1,2,…,n)表示第i號(hào)光伏發(fā)電單元停止；Pm(i)表示第i號(hào)光伏發(fā)電裝置的功率；Np表示記錄光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)的二進(jìn)制數(shù)；n表示光伏發(fā)電單元的最大編號(hào)；P(Np)表示光伏發(fā)電單元啟停狀態(tài)記錄數(shù)Np對(duì)應(yīng)條件下光伏發(fā)電總出力情況；(3)將儲(chǔ)能發(fā)電單元按剩余容量從小到大排列，則儲(chǔ)能發(fā)電單元的整體出力情...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳培育，李國棟，樊飛龍，項(xiàng)添春，王旭東，鄭曉冬，邰能靈，王崢，于光耀，劉亞麗，劉云，胡曉輝，姚程，李樹青，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國網(wǎng)天津市電力公司，國家電網(wǎng)公司，上海交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：天津;12