[發明專利]一種設備儲能充放電的能效數據判斷方法、介質和系統

在審

• 申請號: 202210030265.0
• 申請日: 2022-01-12
• 公開（公告）號: CN116471503A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 俞俊;楊華飛;張銀鐵;劉輝;毛林暉;吳禹;王麗君
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;H02J3/28;G06Q50/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種設備儲能充放電的能效數據判斷方法、介質和系統，該方法包括：從生產系統實時數據庫中獲取設備負載的監測數據；針對監測數據進行方差分析，得到某一時間段內設備負載的運行數據并從中篩選出高功率運行數據；結合用電峰谷和通過方差分析所得到的時間點集，判定儲能設備的充放電時間；周期性循環上述判斷過程，實時更新判斷依據和充放電時間。本發明提前設置好負載設備中儲能單元充放電時間，減少高峰用電時間用電所帶來的用電浪費；重復上述方差分析過程，合理地控制儲能設備充放電時間，達到節能減排的效果，該控制策略簡單實用、效率高，適用邊緣計算場景的微型數據中心和一體化數據中心裝備，具有切實可行的實用價值。

技術領域

本發明涉及設備負載的充放電控制策略，尤其涉及一種設備儲能充放電的能效數據判斷方法、介質和系統。

背景技術

當前，電源側新能源裝機快速增長，用戶側負荷呈多樣性變化，電力系統面臨諸多挑戰。儲能技術可在提高可再生能源消納比例、保障電力系統安全穩定運行等方面發揮重要作用，是目前大規模發展新能源、保障能源安全的關鍵技術。

方差是在概率論和統計方差衡量隨機變量或一組數據時離散程度的度量。概率論中方差用來度量隨機變量和其數學期望(即均值)之間的偏離程度。統計中的方差(樣本方差)是每個樣本值與全體樣本值的平均數之差的平方值的平均數。在許多實際問題中，研究方差即偏離程度有著重要意義。方差是衡量源數據和期望值相差的度量值。

方差分析(Analysis?of?Variance，簡稱ANOVA)，又稱“變異數分析”，是R.A.Fisher發明的，用于兩個及兩個以上樣本均數差別的顯著性檢驗。由于各種因素的影響，研究所得的數據呈現波動狀。造成波動的原因可分成兩類，一是不可控的隨機因素，另一是研究中施加的對結果形成影響的可控因素。方差分析的基本思想是：通過分析研究不同來源的變異對總變異的貢獻大小，從而確定可控因素對研究結果影響力的大小。

19世紀俄國數學家切比雪夫研究統計規律中，論證并用標準差表達了一個不等式，這個不等式具有普遍的意義，被稱作切比雪夫定理，其大意是：

任意一個數據集中，位于其平均數m個標準差范圍內的比例(或部分)總是至少為1－1/m²，其中m為大于1的任意正數。對于m＝2，m＝3和m＝5有如下結果：所有數據中，至少有3/4(或75％)的數據位于平均數2個標準差范圍內。所有數據中，至少有8/9(或88.9％)的數據位于平均數3個標準差范圍內。所有數據中，至少有24/25(或96％)的數據位于平均數5個標準差范圍內。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種設備儲能充放電的能效數據判斷方法，能夠在真實應用中根據設備負載的運行狀況不斷調整儲能單元的充放電的設置，在保證滿足用電的前提下，對電網起到更好的回饋和更合理的利用，節能減排。

技術方案：一種設備儲能充放電的能效數據判斷方法，包括：

步驟1：從生產系統實時數據庫中獲取設備負載的監測數據；

步驟2：針對監測數據進行方差分析，得到某一時間段內設備負載的運行數據并從中篩選出高功率運行數據；

步驟3：結合用電峰谷和通過方差分析所得到的時間點集，判定儲能設備的充放電時間；周期性地循環上述判斷過程，實時更新判斷依據和充放電時間。

進一步地，步驟2中的方差分析具體包括：

步驟2.1：定義變量X為設備負載所耗費功率大小，為樣本時間段內的平均消耗功率；

步驟2.2：設備負載工作功率的期望工作功率的方差為D(X)＝σ²，其中n為樣本數量；

步驟2.3：根據切比雪夫不等式以及工作功率數據集X中的所有數據可以得到如下關系：