[發(fā)明專利]一種虛擬電廠基于用電端負荷的智能調(diào)配方法

在審

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• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN107016494A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周建其;錢偉杰;林春紅;郭強;彭斐;胡恒;弈嘉;俞婷倩;徐文濱;嚴駿;胡兆杰;孫曉剛;馮志琴;劉龍米;楊曉雷
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬電廠技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種虛擬電廠基于用電端負荷的智能調(diào)配方法。

背景技術(shù)

隨著化石能源的日漸枯竭以及環(huán)境污染、氣候變化問題的日益明顯，大力開發(fā)新能源、實現(xiàn)各種能源的低碳利用已成為當今能源革命的主題。風電、太陽能發(fā)電等大規(guī)模新能源電力在電力系統(tǒng)中的比重不斷增加，使傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、形態(tài)與運行控制方式隨之產(chǎn)生根本性變革，包括發(fā)電廠、電網(wǎng)及用戶在內(nèi)的整個電力系統(tǒng)都需要與之相適應。

近年來，在智能電網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，虛擬電廠(virtual power plant，VPP)的概念逐漸受到國內(nèi)外學術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注。不論是一些歐美國家中越來越多的小型分布式能源的接入，還是我國面臨的大規(guī)模新能源電力的接入，都給電網(wǎng)帶來具有間歇性和隨機波動性的沖擊，對電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及運行調(diào)度方式提出新的要求。為充分利用新能源電力并使之與傳統(tǒng)能源實現(xiàn)較好的互補與配合，需要構(gòu)建保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行、兼顧經(jīng)濟和社會效益的區(qū)域性多能源集成模式。與此同時，智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使得電網(wǎng)調(diào)度機構(gòu)甚至普通用電者都能采用先進的網(wǎng)絡(luò)通信、實時檢測與計量等技術(shù)手段對電網(wǎng)運行狀況進行監(jiān)控與分析。在上述背景下產(chǎn)生的虛擬發(fā)電廠概念，打破了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中物理概念上的發(fā)電廠之間、以及發(fā)電側(cè)和用電側(cè)之間的界限，充分利用網(wǎng)絡(luò)通信、智能量測、數(shù)據(jù)處理、智能決策等先進技術(shù)手段，有望成為包含新能源接入的智能電網(wǎng)技術(shù)的支撐框架。

現(xiàn)有的虛擬電廠，在對各個發(fā)電方式進行調(diào)配時，調(diào)配的手段較為單一，往往需要人工干預，導致效率較低，沒有發(fā)揮出虛擬電廠的潛力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中虛擬電廠在對各個發(fā)電方式進行調(diào)配時，調(diào)配的手段較為單一，往往需要人工干預，導致效率較低的缺陷，提供一種虛擬電廠基于用電端負荷的智能調(diào)配方法。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種虛擬電廠基于用電端負荷的智能調(diào)配方法，包括以下步驟：

步驟1，系統(tǒng)獲取太陽能發(fā)電功率，根據(jù)經(jīng)驗公式構(gòu)建太陽能發(fā)電功率與時間函數(shù)，獲取潮汐發(fā)電功率，根據(jù)經(jīng)驗公式構(gòu)建潮汐發(fā)電功率與時間函數(shù)，獲取風力發(fā)電功率；

步驟2，系統(tǒng)調(diào)取存儲信息獲得歷年用電的電量、歷年環(huán)境數(shù)據(jù)，預測目標日日用電電量，并根據(jù)步驟1的太陽能、潮汐和風力發(fā)電功率得出目標日日用發(fā)電量，將日用電電量和日用發(fā)電量相比較，若日用電量大于日用發(fā)電電量，則跳轉(zhuǎn)至步驟3，若日用電量小于或等于日用發(fā)電量，則跳轉(zhuǎn)至步驟4，

步驟3，系統(tǒng)監(jiān)控實時用電功率，若實時用電功率小于或等于正常發(fā)電功率，則繼續(xù)保持監(jiān)控，若實時用電功率大于正常發(fā)電功率，則系統(tǒng)控制備用發(fā)電系統(tǒng)進行發(fā)電，直到實時用電功率下降到小于或等于正常發(fā)電功率為止；

步驟4，若太陽能發(fā)電功率與潮汐發(fā)電功率大于或等于實時用電功率，則風能向儲能系統(tǒng)儲存電能，若太陽能發(fā)電功率與潮汐發(fā)電功率之和小于實時用電功率，則系統(tǒng)配置太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電和風力發(fā)電的權(quán)重系數(shù)，并按照權(quán)重系數(shù)配置各發(fā)電種類的發(fā)電功率；若太陽能發(fā)電功率、潮汐發(fā)電功率與風力發(fā)電功率之和小于實時用電功率，則儲能系統(tǒng)開始輸送電能。

作為一種優(yōu)選方案，步驟1中，

太陽能發(fā)電功率與時間的函數(shù)為

其中，y₁表示太陽能發(fā)電功率，t表示當前的時間，單位為小時，k為太陽能發(fā)電最大功率，p為周期常數(shù)，使sin3p的值為1，sin6p的值為0；

潮汐發(fā)電功率與時間的函數(shù)為

其中，y₂表示潮汐發(fā)電功率，S為潮汐發(fā)電最大功率，n為比例常數(shù)，m為修正數(shù)，其值的大小根據(jù)當前時間的日期變化而變化，周期為30天；

風力發(fā)電功率由風葉轉(zhuǎn)速決定，當風葉轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的閾值時，風力發(fā)電功率即為額定發(fā)電功率，當風葉轉(zhuǎn)速未超過設(shè)定的閾值時，風力發(fā)電功率為0。

作為一種優(yōu)選方案，備用發(fā)電系統(tǒng)包括水力發(fā)電、火力發(fā)電和/或儲能系統(tǒng)。

作為一種優(yōu)選方案，步驟4中，所述的太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電和風力發(fā)電的權(quán)重系數(shù)分別為α，β和γ，α的取值范圍是0.4至0.5，β的取值范圍是0.4至0.5，伽馬的取值范圍是0至0.2，α+β+γ＝1，太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電和風力發(fā)電的功率總和設(shè)為P_總，當前所需功率設(shè)為P_實，則太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電和風力發(fā)電實際的輸出功率分別為和