[發明專利]新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置及方法

在審

• 申請號: 202110787591.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113394792A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 寧遼逸;胡博;任守東;劉宇;雷振江;楊東升;金碩巍;周博文;李廣地;羅艷紅;楊波;奚超;賀歡;郝睿;李松濤;祝湘博;陳榮玉
• 申請（專利權）人: 東北大學;國網遼寧省電力有限公司鞍山供電公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14;H02J13/00;G06Q50/06;G06Q30/02;G06Q10/06;G06Q10/04;G06N3/00
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置，其特征在于，包括采集模塊、傳輸模塊、總線通信模塊、5G通信模塊、存儲模塊、計算模塊、控制模塊；

所述采集模塊的輸出端與傳輸模塊的輸入端連接，所述傳輸模塊的輸出端與總線通信模塊的輸入端連接，所述總線通信模塊的輸出端分別連接存儲模塊與計算模塊的輸入端連接，計算模塊的輸出端與存儲模塊的輸出端連接，計算模塊的輸出端與5G通信模塊的輸入端連接，所述5G通信模塊的輸出端與傳輸模塊的輸入端連接，所述傳輸模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接。

2.一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制方法，通過權利要求1所述的新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置實現，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：采集模塊采集設備的電壓、電流、功率、狀態、負荷量和天氣狀況信息，經過傳輸模塊進行信息傳輸，傳輸至總線通信模塊；

步驟2：信息通過總線通信模塊將信息存儲在存儲模塊中做數據分析，并且傳輸給計算模塊；

步驟3：計算模塊將得到的數據進行分析、計算，找到設備的最優工作時段、負荷量；

步驟4：將得到的最優工作時段、負荷量通過5G通信模塊傳遞給傳輸模塊，再傳送至控制模塊控制執行；所述控制模塊有兩種工作模式，一種是高于設定環境亮度工作，一種是低于等于設定環境亮度工作；

步驟5：設計人工智能開發板，將計算模塊作為人工智能開發板主控芯片，將設備的負荷量數據分析處理后將診斷分析結果傳輸至控制模塊，同時對步驟1中采集的數據及分析結果進行儲存；

步驟6：建立一個包含菱鎂工業負荷、分布式新能源和熱儲能在內的虛擬電廠模型，使菱鎂負荷參與虛擬電廠優化調控；

步驟7：對菱鎂工業負荷冷卻時浪費熱量進行回收利用，對浪費的熱量進行分級利用；

步驟8：建立菱鎂工業負荷消納分布式新能源的虛擬電廠優化調控模型；

步驟9：考慮虛擬電廠中菱鎂負荷參與電網的現貨市場交易，對電網調峰的作用建立一種基于現貨市場實時電價的虛擬電廠調控模型；

步驟10：結合實際工藝要求與經濟效益，建立菱鎂工業負荷分時段用電量的最大最小邊界模型；

步驟11：基于人工魚群算法對步驟8優化調控模型進行求解，實現新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲的智能控制。

3.根據權利要求2所述的一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制方法，其特征在于，步驟5中所述人工智能開發板中包括兩個數據接口和一個電源，其中兩個數據接口為輸入端口和輸出端口，分別連接采集模塊的輸出端以及控制模塊的輸入端，將采集到的電壓、電流、功率、狀態、負荷量等信息導入到計算模塊，通過計算模塊的現貨市場實時電價的虛擬電廠調控模型找到最優用電時間與用電量，再將信息輸出給控制裝置進行控制。

4.根據權利要求2所述的一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制方法，其特征在于，步驟6中所述虛擬電廠模型包括：風機電廠、光伏電廠、儲能系統、菱鎂工業、中溫鍋爐、余熱鍋爐，其中電能在風機電廠、光伏電廠、儲能系統、菱鎂工業、中溫鍋爐中傳輸，首先將風機和光伏產生的電能給菱鎂工業供電，如果仍有余電則存儲在儲能系統中，如果電力不足則從電網購電，儲能系統中的電在電價高時向電網售出，中溫鍋爐生產的電分別向菱鎂工業供電、向儲能系統輸電以及向電網售電，熱能在菱鎂工業、中溫鍋爐、余熱鍋爐中傳輸，將菱鎂工業產生的熱量分級利用給中溫鍋爐、余熱鍋爐，再將鍋爐產生的熱量利用；

所述優化調控，對光伏發電系統和風機發電系統所產生的電能進行利用，若新能源發電的電能不足以提供菱鎂工業的用電負荷則在電價低于設定價格時從電網購電，若新能源發電電能在給菱鎂供電的基礎上還有剩余電量，則存儲在儲能系統，在電價高于等于設定價格時向電網售電。