[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

本發明提供一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置及方法，涉及電力負荷智能調節控制技術領域。本裝置包括采集模塊、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；對包含工業負荷的虛擬電廠的分布式新能源優化利用，消納了新能源，增加了虛擬電廠的收益；對菱鎂工業產品冷卻散熱階段的熱量進行分級綜合利用，提高了能源的利用率，節約能源，提高效益；對現貨市場下的虛擬電廠的峰值進行調控，實現了綜合優化控制經濟效益與安全穩定運行。

技術領域

本發明涉及電力負荷智能調節控制技術領域，尤其涉及一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置及方法。

背景技術

近年來，隨著分布式發電、電力需求側管理和智能電網的發展，虛擬電廠越來越受到重視。虛擬電廠是集成和優化“源網荷儲”清潔發展的新一代智能控制技術和交互式業務模式依托互聯網和現代信息通信技術，通過精細化的能源管理，將分布式電源、可控負載和儲能設備融為一體，為破解清潔能源消耗、實現供電側多能源互補、促進負載側靈活互動、建設安全、經濟、高效、可靠的電網提供了新的運行方案。

大量的分布式發電接入配電網，電網接入容量和輸出的不確定性給配電網的規劃和運行帶來了新的問題。與此同時，城市負荷迅速增長，峰谷差越來越大，城鄉配電網“低標準、弱聯系、低電壓”問題日益突出，作為一種有效的調節手段，用戶側需求響應的調控可以在一定程度上緩解上述問題，不但可以通過調控用電時段來對負荷進行削峰填谷起到降低配電容量的作用，而且還可以提高電網運行的經濟性和安全性。

在電力市場改革的背景下，電價會實時波動，即電價的波動會影響負荷的大小，負荷的波動也會影響電價的大小。在工業負荷參與虛擬電廠時不僅可以消納新能源，而且還可以對電網進行調壓和調峰，保證了電網的安全穩定運行。

菱鎂負荷參與虛擬電廠時電網接入容量和輸出的不確定性給配電網的規劃和運行帶來了很大問題，菱鎂負荷在虛擬電廠中的用電時段以及用電量的規劃沒有達到最優，這使得虛擬電廠的運行成本和菱鎂工業的用電成本變高，從而對虛擬電廠和菱鎂工業的經濟效益造成損失。并且菱鎂工業在材料冷卻時沒有充分利用冷卻時的熱量，既造成了能源浪費又對環境產生了不必要的影響。

菱鎂負荷作為工業負荷，其工作時間比較靈活，為可轉移負荷，并且具有靈活的調控性和具備參與源網荷互動的潛力，一方面受虛擬電廠電能和電價的調控，另一方面對新能源的消納，系統穩定運行有著重要的影響。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置及方法，提出了一個包含菱鎂工業負荷、分布式新能源和熱儲能在內虛擬電廠源網荷儲模型，并對菱鎂負荷用電過程后的冷卻散熱階段的熱量進行綜合利用，設計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和基于現貨市場實時電價的虛擬電廠調控模型，根據菱鎂工業負荷需求確定其分時段用電量的邊界值，最終找到考慮虛擬電廠運行成本和菱鎂工業用電成本的最優解。

為了解決上述技術問題，本發明采用以下的技術方案：

一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置，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。

另一方面，一種新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制方法，通過前述新能源菱鎂負荷虛擬電廠源網荷儲智能控制裝置實現，具體包括以下步驟：

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；