1.本发明涉及能源发展技术领域,具体为大规模灵活资源协调控制系统和方法。
背景技术:2.随着社会的发展和生产活动的进步,人们对于能源的需求持续快速提升。煤炭、石油等传统的化石能源在燃烧利用时会在一定程度上对环境造成污染,且目前主流化石能源的储量面临即将枯竭的危机;为了应对传统能源的污染性和储量危机,具有清洁和可再生的特性的风能和太阳能等新能源受到越来越多的重视,其相关能源技术得到了有效地开发和使用,从而导致了能源消费的转变及能源结构的变革:包含诸如太阳能、风能和潮汐能在内的可再生能源将取代传统能源成为未来能源消费结构的主体。
3.如公开号:cn107276122a发明的公开了一种适应大规模可再生能源并网的调峰资源调用决策方法,通过建立每种调峰手段技术经济模型和成本模型,构建以经济性为目标的混合整数优化模型,通过求解模型得到成本效益最佳的调峰资源调用量和调用顺序,对电力系统适应可再生能源高效消纳,提高电网调峰能力具有较好的实际指导意义和应用价值。又如公开号:cn106447223a的发明公开了一种灵活性资源配置方法及系统,实现了所述送端电网和受端电网的灵活性资源的充分利用,进而最大程度上满足了新能源发电的灵活性资源需求。
4.但是目前新能源技术仍不成熟,部分可再生能源由于在本质上存在不稳定性和间歇性的特点,直接并入现有能源供应网络将会对其造成极大的干扰和不良影响,因此难以得到大规模的有效利用。为了解决新能源利用过程中出现的各类问题,可以通过协同利用多种能源的方式,综合考量各类能源之间优缺点及其互补特性的能源互联微网的概念得以提出。能源互联网的本质是将信息演变为一种新的生产资料,并与传统能源系统相耦合的新型生态化能源系统,其物理层面的网络体系架构为以电力系统为核心,包含电、热、气、油、交通在内的多种传统独立运行的能源网络,以先进信息通信技术和能源交易体系为纽带而形成的一种新型能源协同优化和互通互联的综合网络系统。
5.因此,设计实用性强和可及时协调多种能源的大规模灵活资源协调控制系统和方法是很有必要的。
技术实现要素:6.本发明的目的在于提供大规模灵活资源协调控制系统和方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:大规模灵活资源协调控制系统和方法,包括:资源辨识单元,基于智能数据表对区域内的各种能源进行数据量化监测并进行分类,将具有共同特性的能源归纳为相性能源;资源协调单元,量化各种能源具体的参数,依据区域资源负荷针对性地解决灵活
资源与新能源协同运行中的不确定性问题;区域资源监测单元,基于数据驱动辨识和评估了用户侧的需求响应能力,再通过数据整合,将每个区块内的用户评估数据进行;能源预测单元,依据所述区域资源监测单元收集的数据进行预测;所述资源辨识单元、资源辨识单元、区域资源监测单元、能源预测单元均连接数据中心;所述数据中心用作数据记录和处理。
8.根据上述技术方案,所述资源辨识单元包括有能源库和特性指标模块,所述能源库通过特性指标模块独立分类;所述能源库中每种能源占据独立能源池库;所述能源库将能源池库分为太阳能储能池库、风能储能池库、潮汐能储能池库和传统能源储能池库,所述太阳能储能池库、风能储能池库和潮汐能储能池库均依据两端的能源量化设备实施能源协调,所述传统能源储能池库作为主要能源库持续运作负荷数据,将负荷数据实时传输至数据中心。
9.根据上述技术方案,所述资源协调单元包括有能源指标数据库和协调量指标中心;所述能源指标数据库依据记录各区域已经使用的能源数据、剩余可使用的能源数据、预测需要能源数据;所述协调量指标中心调控各储能池库可使用的能源,依据地区需求针对性的供应相应数据量的能源。
10.根据上述技术方案,所述区域资源监测单元包括有单区域数据量化模块和能源量化数据模块;所述单区域数据量化模块包括区域传统能源数据和清洁能源数据,持续记录并统计;所述能源量化数据模块记录统筹完整数据,能源协调以能源量化数据模块所记录数据为基准。
11.根据上述技术方案,所述数据中心链接能源预测单元,所述能源预测单元包括有新能源量化模块和传统能源量化模块;所述新能源量化模块链接资源协调单元,依据区域剩余可使用的能源数据计算出预测需要能源数据;所述预测需要能源数据中设定最低限定能源数据值和最高限定能源数据值,依据能源设定值选用相应的能源池库;所述传统能源量化模块链接资源协调单元,预测传统能源储能池库中的现有能源储存和未来设定时间内的能源储存可供应时间,依据时间长度选用相应的能源池库。
12.根据上述技术方案,所述数据中心链接评估计量单元和统筹计量单元;所述评估计量单元将能源预测单元中的预测数据进行处理,归纳出各个地区所需要的能源数据;所述统筹计量单元将评估计量单元归纳出的数据整合发送至资源协调单元;所述数据中心链接数据登录模块。
13.根据上述技术方案,该使用方法包括以下步骤:s1,通过所述登录模块登录系统,并通过所述数据中心将各个区域的能源数据显示出来,能源数据依据自身特性进行划分;s2,通过所述特性指标模块对每种能源的共性进行收集,并将具有相同共性的能源进行标记;s3,所述区域资源监测单元将各个区域内的能源数据收集,能源预测单元依据所述区域资源监测单元收集的数据进行预测;s4,所述评估计量单元收集运行数据;s5,所述统筹计量单元将数据传输至资源协调单元并辅助资源协调单元进行能源协调运作。
14.与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过能源预测单元可计算得出所需供能数据,减少储能池库启动的数量,降低能耗流损。
15.根据上述技术方案,针对步骤s1,提出如下登录方法:s21,在进入系统时提示操作者输入设定的字符串口令;s22,设立密码数据库,将数字、字母和符号全部存储进入密码数据库中建立密码生成模型;s23,密码生成模型接收字符串口令打开密码录入路径;s24,每隔设定时间将生成动态密码,动态密码将会发送至操作者移动端,操作者可以将动态密码输入密码录入路径,打开大规模灵活资源协调控制系统。
16.根据上述技术方案,针对s2,提出操作者自主控制分类:s31,将资源辨识单元中的自主分配功能取消;s32,操作者可以自由分配能源的归属,可以将本属于清洁能源的一类归纳为传统能源;s33,在能源重新分配后,对于被重新分配的能源需要将其能源功能进行重新定义。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:图1是本发明的整体系统示意图;图2是本发明的区分方法示意图;
具体实施方式
18.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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-2,本发明提供技术方案:大规模灵活资源协调控制系统和方法,包括:资源辨识单元,基于智能数据表对区域内的各种能源进行数据量化监测并进行分类,将具有共同特性的能源归纳为相性能源;
资源协调单元,量化各种能源具体的参数,依据区域资源负荷针对性地解决灵活资源与新能源协同运行中的不确定性问题;区域资源监测单元,基于数据驱动辨识和评估了用户侧的需求响应能力,再通过数据整合,将每个区块内的用户评估数据进行;资源辨识单元、资源辨识单元、区域资源监测单元均连接有数据中心;数据中心用作数据记录和处理。
20.资源辨识单元包括有能源库和特性指标模块,能源库通过特性指标模块独立分类;能源库中每种能源占据独立能源池库;能源库将能源池库分为太阳能储能池库、风能储能池库、潮汐能储能池库和传统能源储能池库,太阳能储能池库、风能储能池库和潮汐能储能池库均依据两端的能源量化设备实施能源协调,传统能源储能池库作为主要能源库持续运作负荷数据,将负荷数据实时传输至数据中心;城市使用传统能源和清洁能源,清洁能源主要分为太阳能、风能和潮汐能,每种清洁能源均设有独立储能池库,在每个储能池库上设有第一计量器和第二计量器;第一计量器计算蓄能时流经清洁能源数据,第二计量器计算储能池库流出的能源数据;清洁能源和传统能源的区别特性为无污染,此特性由人员输入数据中心,数据中心自动将能源进行分类,传统能源作为目前主要供能方式,清洁能源作为辅助功能方式;清洁能源的蓄能时间长,当传统能源功能不够时,清洁能源补足剩余需求量,每个城市均单独设立清洁能源储能池库。
21.资源协调单元包括有能源指标数据库和协调量指标中心;能源指标数据库依据记录各区域已经使用的能源数据、剩余可使用的能源数据、预测需要能源数据;协调量指标中心调控各储能池库可使用的能源,依据地区需求针对性的供应相应数据量的能源。
22.区域资源监测单元包括有单区域数据量化模块和能源量化数据模块;单区域数据量化模块包括区域传统能源数据和清洁能源数据,持续记录并统计;能源量化数据模块记录统筹完整数据,能源协调以能源量化数据模块所记录数据为基准。
23.数据中心链接能源预测单元,能源预测单元包括有新能源量化模块和传统能源量化模块;新能源量化模块链接资源协调单元,依据区域剩余可使用的能源数据计算出预测需要能源数据;预测需要能源数据中设定最低限定能源数据值和最高限定能源数据值,依据能源设定值选用相应的能源池库;传统能源量化模块链接资源协调单元,预测传统能源储能池库中的现有能源储存和未来设定时间内的能源储存可供应时间,依据时间长度选用相应的能源池库。
24.数据中心链接评估计量单元和统筹计量单元;评估计量单元将能源预测单元中的预测数据进行处理,归纳出各个地区所需要的
能源数据;统筹计量单元将评估计量单元归纳出的数据整合发送至资源协调单元;数据中心链接数据登录模块。
25.该使用方法包括以下步骤:s1,通过登录模块登录系统,并通过数据中心将各个区域的能源数据显示出来,能源数据依据自身特性进行划分;s2,通过特性指标模块对每种能源的共性进行收集,并将具有相同共性的能源进行标记;s3,区域资源监测单元将各个区域内的能源数据收集,能源预测单元依据区域资源监测单元收集的数据进行预测;s4,评估计量单元收集运行数据;s5,统筹计量单元将数据传输至资源协调单元并辅助资源协调单元进行能源协调运作;其中,通过区域多层级的区分方式,对于每一个用户家庭均安装智能电闸,用于实现电闸耗能数据灵活更新的效果,区域资源监测单元将区域内的日均能耗计算出来,并通过往年时间段的能耗增减率对当前能耗往后一月内的能耗进行初步判断;当城市依靠传统能源供能不足时,需要对清洁能源进行获取,传统能源和清洁能源进行配合;能源预测单元依据上述区域资源监测单元进行的初步计算数据进行二次加密计算,加密计算为人员通过数据中心连接最近周边城市的清洁能源储能池库,获取每个储能池库的能源数据,搜寻是否有蓄满储能池库,若是搜寻找到蓄满储能池库,则通过人员确认,获取此清洁能源的储能池库能量,用于辅助当前城市,相较于寻找周边城市加以疏导传统能源进行辅助,传统能源在传输过程中会有能耗流失现象,流失部分内的能源造成传统能源发起点的成本和污染负荷增加,清洁能源则在发起点处占据成本和环保优势,若是没有搜寻到蓄满储能池库,则优先本市储能池库中能源数据最高的一处储能池库,依据储能池库中能源数据由大至小,依次使用;在使用储能池库中能源时,依据城市耗能预测进行节流式抽能,即根据区域资源监测单元中的区分方法进行多样式计算,分为地域划分、算法式划分、规划式划分三种划分方式,经过三种模式的计算获取城市预测能耗数据;地域划分为根据城市不同区域的耗能数据进行叠加,每一个区进行单独计算,最后相加得出能耗数据,再经过算法式划分进行精细校对,得出最后能耗数据,经由规划式划分得出的城市储能池库数据模板与最后能耗数据进行对比,选用距离城市最近清洁能源储能池,且使用清洁能源储能池库的数量最少,储能池库打开即代表能耗流损;资源协调单元记录借用能耗数据,便于后期结算;当储能池库蓄满,则清洁能源对接上传统能源作为城市主要供能方式,其保证此时蓄满的储能池库输入和输出能源数据持平即可。
26.针对步骤s1,提出如下登录方法:s21,在进入系统时提示操作者输入设定的字符串口令;s22,设立密码数据库,将数字、字母和符号全部存储进入密码数据库中建立密码生成模型;s23,密码生成模型接收字符串口令打开密码录入路径;s24,每隔设定时间将生成动态密码,动态密码将会发送至操作者移动端,操作者
可以将动态密码输入密码录入路径,打开大规模灵活资源协调控制系统,通过设立双重密码,增加整个能源协调系统的安全性。
27.针对s2中将不同规格的能源根据共性进行分类,提出操作者自主控制分类:s31,将资源辨识单元中的自主分配功能取消;s32,操作者可以自由分配能源的归属,可以将本属于清洁能源的一类归纳为传统能源;s33,在能源重新分配后,对于被重新分配的能源需要将其能源功能进行重新定义。
28.若是能源从清洁能源被安排至传统能源,则此种能源会被安排用于常规供能,则将该能源从可协调能源中删除;若是能源从传统能源被安排至清洁能源,则将该能源添加进入协调能源中。
29.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,包括:资源辨识单元,基于智能数据表对区域内的各种能源进行数据量化监测并进行分类,将具有共同特性的能源归纳为相性能源;资源协调单元,量化各种能源具体的参数,依据区域资源负荷针对性地解决灵活资源与新能源协同运行中的不确定性问题;区域资源监测单元,基于数据驱动辨识和评估了用户侧的需求响应能力,再通过数据整合,将每个区块内的用户评估数据进行;能源预测单元,依据所述区域资源监测单元收集的数据进行预测;所述资源辨识单元、资源辨识单元、区域资源监测单元、能源预测单元均连接数据中心;所述数据中心用作数据记录和处理。2.根据权利要求1所述的大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,所述资源辨识单元包括有能源库和特性指标模块,所述能源库通过特性指标模块独立分类;所述能源库中每种能源占据独立能源池库;所述能源库将能源池库分为太阳能储能池库、风能储能池库、潮汐能储能池库和传统能源储能池库,所述太阳能储能池库、风能储能池库和潮汐能储能池库均依据两端的能源量化设备实施能源协调,所述传统能源储能池库作为主要能源库持续运作负荷数据,将负荷数据实时传输至数据中心。3.根据权利要求2所述的大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,所述资源协调单元包括有能源指标数据库和协调量指标中心;所述能源指标数据库依据记录各区域已经使用的能源数据、剩余可使用的能源数据、预测需要能源数据;所述协调量指标中心调控各储能池库可使用的能源,依据地区需求针对性的供应相应数据量的能源。4.根据权利要求3所述的大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,所述区域资源监测单元包括有单区域数据量化模块和能源量化数据模块;所述单区域数据量化模块包括区域传统能源数据和清洁能源数据,持续记录并统计;所述能源量化数据模块记录统筹完整数据,能源协调以能源量化数据模块所记录数据为基准。5.根据权利要求4所述的大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,所述数据中心链接能源预测单元,所述能源预测单元包括有新能源量化模块和传统能源量化模块;所述新能源量化模块链接资源协调单元,依据区域剩余可使用的能源数据计算出预测需要能源数据;所述预测需要能源数据中设定最低限定能源数据值和最高限定能源数据值,依据能源设定值选用相应的能源池库;所述传统能源量化模块链接资源协调单元,预测传统能源储能池库中的现有能源储存和未来设定时间内的能源储存可供应时间,依据时间长度选用相应的能源池库。6.根据权利要求5所述的大规模灵活资源协调控制系统,其特征在于,所述数据中心链接评估计量单元和统筹计量单元;
所述评估计量单元将能源预测单元中的预测数据进行处理,归纳出各个地区所需要的能源数据;所述统筹计量单元将评估计量单元归纳出的数据整合发送至资源协调单元;所述数据中心链接数据登录模块。7.大规模灵活资源协调控制方法,其特征在于,包括以下步骤:s1,通过登录模块登录系统,并通过数据中心将各个区域的能源数据显示出来,能源数据依据自身特性进行划分;s2,通过特性指标模块对每种能源的共性进行收集,并将具有相同共性的能源进行标记;s3,区域资源监测单元将各个区域内的能源数据收集,能源预测单元依据区域资源监测单元收集的数据进行预测;s4,评估计量单元收集运行数据;s5,统筹计量单元将数据传输至资源协调单元并辅助资源协调单元进行能源协调运作。8.根据权利要求7所述的大规模灵活资源协调控制方法,其特征在于,针对步骤s1,提出如下登录方法:s21,在进入系统时提示操作者输入设定的字符串口令;s22,设立密码数据库,将数字、字母和符号全部存储进入密码数据库中建立密码生成模型;s23,密码生成模型接收字符串口令打开密码录入路径;s24,每隔设定时间将生成动态密码,动态密码将会发送至操作者移动端,操作者将动态密码输入密码录入路径,打开大规模灵活资源协调控制系统。9.根据权利要求7所述的大规模灵活资源协调控制方法,其特征在于,步骤s2包括:s31,将资源辨识单元中的自主分配功能取消;s32,分配能源的归属,允许将本属于清洁能源的一类归纳为传统能源;s33,在能源重新分配后,对于被重新分配的能源需要将其能源功能进行重新定义。
技术总结本发明公开了大规模灵活资源协调控制系统和方法,系统包括:资源辨识单元,基于智能数据表对区域内的各种能源进行数据量化监测并进行分类,将具有共同特性的能源归纳为相性能源;资源协调单元,量化各种能源具体的参数,依据区域资源负荷针对性地解决灵活资源与新能源协同运行中的不确定性问题;区域资源监测单元,基于数据驱动辨识和评估了用户侧的需求响应能力,再通过数据整合,将每个区块内的用户评估数据进行;能源预测单元,依据所述区域资源监测单元收集的数据进行预测;所述数据中心用作数据记录和处理,所述资源辨识单元包括有能源库和特性指标模块,本发明,具有实用性强和可及时协调多种能源的特点。和可及时协调多种能源的特点。和可及时协调多种能源的特点。
技术研发人员:刘剑 乐全明 徐巍峰 陈彪 柳志军 徐祥海 商佳宜 杨翾 付冠华 朱磊 姜昀芃 朱苑祺 卫炜 沈鸿达 汤凯骏
受保护的技术使用者:国网浙江杭州市萧山区供电有限公司
技术研发日:2022.06.09
技术公布日:2022/11/1