[發(fā)明專利]一種區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710508785.7
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107453364B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李思維;劉曉丹;岳靚;劉茁出;欒開寧;王思寧;冷曼
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國電通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司;北京中電飛華通信股份有限公司;國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)江蘇省電力公司
• 主分類號: H02J3/06
• 分類號: H02J3/06;H02J3/28;H02J3/38;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李莎;李弘

一種可以實(shí)現(xiàn)面向居民側(cè)的區(qū)域能源系統(tǒng)的高度集成的區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法，所述區(qū)域能源系統(tǒng)集成有多個(gè)家庭能源網(wǎng)絡(luò)、電力供需互動(dòng)服務(wù)平臺和通訊管理機(jī)，每個(gè)家庭能源網(wǎng)絡(luò)包括家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)、分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備與用戶負(fù)荷，該方法包括：家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)采集用戶負(fù)荷、發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備的信息，并將信息通過通信管理機(jī)上傳至電力供需互動(dòng)服務(wù)平臺；電力供需互動(dòng)平臺根據(jù)信息、預(yù)定能量流約束條件和預(yù)定優(yōu)化目標(biāo)，在預(yù)定運(yùn)營模式下，制定出家庭智慧能源優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略，并將該控制策略通過通訊管理機(jī)和家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)下發(fā)至發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備與用戶負(fù)荷，以根據(jù)控制策略對發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備與用戶負(fù)荷相互之間的能量流進(jìn)行控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明一般地涉及電力系統(tǒng)的能量流及信息流融合領(lǐng)域，具體涉及一種區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法。

背景技術(shù)

電網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)(cyber-physical system，CPS)交互建模方法可以反映電力系統(tǒng)中信息流與能量流的相互作用機(jī)理，通過搭建電網(wǎng)CPS信息-物理耦合架構(gòu)，CPS子模塊的基元模型與電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備進(jìn)行電氣連接與邏輯連接，形成整體的電網(wǎng)信息物理融合系統(tǒng)，為電力系統(tǒng)優(yōu)化控制、可靠性分析等提供了新的框架與技術(shù)基礎(chǔ)。

目前研究成果主要涉及電力系統(tǒng)的能量流及信息流融合方法及交互機(jī)制，即考慮傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)組與負(fù)荷之間的信息-物理連接關(guān)系，但是現(xiàn)有技術(shù)未涉及包含分布式光伏發(fā)電等新型能源和儲能設(shè)備的面向居民側(cè)的區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法，該方法可以實(shí)現(xiàn)面向居民側(cè)的區(qū)域能源系統(tǒng)的高度集成。

根據(jù)本發(fā)明的區(qū)域能源系統(tǒng)的能量流與信息流融合方法，所述區(qū)域能源系統(tǒng)包括多個(gè)家庭能源網(wǎng)絡(luò)、電力供需互動(dòng)服務(wù)平臺以及通訊管理機(jī)，每個(gè)所述家庭能源網(wǎng)絡(luò)包括家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)、分布式發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備與用戶負(fù)荷，所述方法包括：

所述家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)采集所述用戶負(fù)荷、所述分布式發(fā)電設(shè)備、所述儲能設(shè)備的信息，并將所述信息通過所述通信管理機(jī)上傳至所述電力供需互動(dòng)服務(wù)平臺；

所述電力供需互動(dòng)平臺根據(jù)所述信息、預(yù)定能量流約束條件和預(yù)定優(yōu)化目標(biāo)，在預(yù)定運(yùn)營模式下，制定出家庭智慧能源優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略，并將該控制策略通過所述通訊管理機(jī)和所述家庭智慧能源網(wǎng)關(guān)下發(fā)至所述分布式發(fā)電設(shè)備、所述儲能設(shè)備與所述用戶負(fù)荷，以根據(jù)所述控制策略對所述分布式發(fā)電設(shè)備、所述儲能設(shè)備與所述用戶負(fù)荷相互之間的能量流進(jìn)行控制。

優(yōu)選地，所述預(yù)定能量流約束條件包括所述分布式發(fā)電設(shè)備、所述儲能設(shè)備、所述用戶負(fù)荷之間的能量流的流向及時(shí)間段。

優(yōu)選地，所述預(yù)定優(yōu)化目標(biāo)包括最小化所述家庭能源網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行費(fèi)用、最大化所述用戶負(fù)荷的用能效率、最大化所述分布式發(fā)電設(shè)備的利用率。

優(yōu)選地，所述預(yù)定運(yùn)營模式為全額上網(wǎng)模式，在該模式下，所述分布式發(fā)電設(shè)備所提供的電能全部送入電網(wǎng)；所述儲能設(shè)備在低谷電價(jià)時(shí)段從所述電網(wǎng)充電，并在高峰電價(jià)時(shí)段為所述用戶負(fù)荷供電。

優(yōu)選地，所述預(yù)定運(yùn)營模式為自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式下，在該模式下，所述分布式發(fā)電設(shè)備所提供的電能優(yōu)先發(fā)送至所述用戶負(fù)荷，多余電能儲存在所述儲能設(shè)備中，若所述儲能設(shè)備容量有限，無法消納全部所述電能，則將多余電能提供給電網(wǎng)，獲取電價(jià)收益；所述儲能設(shè)備首先儲存所述分布式發(fā)電設(shè)備所提供的電能，若有多余容量則在低谷電價(jià)時(shí)段儲存所述電網(wǎng)的電能，并在所述分布式發(fā)電設(shè)備的電能不足或在所述電網(wǎng)的高峰電價(jià)時(shí)段釋放電能供所述用戶負(fù)荷使用；在所述分布式發(fā)電設(shè)備及所述儲能設(shè)備不足以滿足用戶用電需求的情況下，所述電網(wǎng)向所述用戶負(fù)荷提供電能。

優(yōu)選地，所述上傳的信息包括所述用戶負(fù)荷、所述分布式發(fā)電設(shè)備、所述儲能設(shè)備的電量數(shù)據(jù)或者狀態(tài)數(shù)據(jù)。