[發(fā)明專利]一種多種清潔能源互補(bǔ)控制決策處理方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211076214.8
• 申請(qǐng)日: 2022-09-05
• 公開（公告）號(hào): CN115169994B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成華;劉慶洲;賈雪峰;王慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宇乾能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06Q10/0631
• 分類號(hào): G06Q10/0631;G06Q10/0637;G06Q30/0283;G06N3/04;G06Q50/06;H02J3/46;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 北京繪聚高科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11832
• 代理人: 羅碩

1.一種多種清潔能源互補(bǔ)控制決策處理方法，其特征在于，包括：

獲得當(dāng)前能源信息；所述當(dāng)前能源信息包括當(dāng)前存儲(chǔ)電量、當(dāng)前太陽(yáng)能、當(dāng)前風(fēng)能、當(dāng)前生物能和當(dāng)前燃料；

獲得預(yù)測(cè)信息；所述預(yù)測(cè)信息包括預(yù)測(cè)光伏發(fā)電電量和預(yù)測(cè)風(fēng)電發(fā)電電量；

獲得需求信息；所述需求信息表示需求電負(fù)荷、需求熱負(fù)荷和需求冷負(fù)荷；

將所述當(dāng)前太陽(yáng)能和當(dāng)前風(fēng)能，進(jìn)行發(fā)電，得到不穩(wěn)定電量；所述不穩(wěn)定電量為所述當(dāng)前太陽(yáng)能進(jìn)行光伏發(fā)電得到的電量與當(dāng)前風(fēng)能進(jìn)行風(fēng)電發(fā)電得到的電量相加之和；

基于所述不穩(wěn)定電量、所述當(dāng)前能源信息、預(yù)測(cè)信息和所述需求信息，通過分配模型，得到需求滿足情況；所述需求滿足情況包括需求滿足值和分配電量；

按照需求滿足情況，發(fā)布指令，進(jìn)行分配能源；

所述分配模型包括預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、能源分配結(jié)構(gòu)和能源獲取分配結(jié)構(gòu)：

所述預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入為所述預(yù)測(cè)信息；所述能源分配結(jié)構(gòu)的輸入為所述預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出、不穩(wěn)定電量和需求信息；所述能源獲取分配結(jié)構(gòu)的輸入為需求信息、不穩(wěn)定電量和當(dāng)前能源信息；

所述基于所述不穩(wěn)定電量、所述當(dāng)前能源信息、預(yù)測(cè)信息和所述需求信息，通過分配模型，得到需求滿足情況，包括：

將不穩(wěn)定電量，與需求信息進(jìn)行判斷，得到需求滿足值；所述需求滿足值為1表示不穩(wěn)定電量滿足需求信息；所述需求滿足值為0表示不穩(wěn)定電量未滿足需求信息；

若所述需求滿足值為1，得到剩余電量；所述剩余電量為滿足需求信息后剩余的電量；

基于剩余電量和預(yù)測(cè)信息，通過能源分配結(jié)構(gòu)，將不穩(wěn)定電量進(jìn)行分配，得到分配電量；所述分配電量包括輸送電量、儲(chǔ)存電量和棄電電量；

若所述需求滿足值為0，得到需求剩余電量；所述需求剩余電量為需求電量減去不穩(wěn)定電量之差；

基于所述需求信息、需求剩余電量和當(dāng)前能源信息，通過能源獲取分配結(jié)構(gòu)，得到使用能源信息；所述使用能源信息包括生物能、燃料、存儲(chǔ)電量和外輸送電量；

所述基于剩余電量和預(yù)測(cè)信息，通過能源分配結(jié)構(gòu)，將不穩(wěn)定電量進(jìn)行分配，得到分配電量，包括：

將所述預(yù)測(cè)信息，輸入預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到預(yù)測(cè)電量；所述預(yù)測(cè)電量為風(fēng)速預(yù)測(cè)電量與光照預(yù)測(cè)電量相加之和；所述光照預(yù)測(cè)電量表示在預(yù)測(cè)的將來N天通過光伏發(fā)電的電量；所述風(fēng)速預(yù)測(cè)電量表示在預(yù)測(cè)的將來N天通過風(fēng)能發(fā)電的電量；

若所述預(yù)測(cè)電量大于電量閾值，將儲(chǔ)存值設(shè)為0；若所述預(yù)測(cè)電量小于電量閾值，將儲(chǔ)存值設(shè)為1，得到預(yù)測(cè)電量差值；所述預(yù)測(cè)電量差值為所述電量閾值減去預(yù)測(cè)電量之差；

獲得分配價(jià)格信息；所述分配價(jià)格信息包括儲(chǔ)存電量?jī)r(jià)格和輸送電量?jī)r(jià)格；所述輸送電量?jī)r(jià)格與供電骨架區(qū)域成正比；所述儲(chǔ)存電量?jī)r(jià)格與儲(chǔ)存電量成正比；構(gòu)建供電骨架區(qū)域；所述供電骨架區(qū)域?yàn)楣╇娋€路，依據(jù)供電距離劃分為不同區(qū)域，按照供電距離繪制橢分隔線，按照不同分隔線劃分為不同區(qū)域；所述供電線路為以當(dāng)前區(qū)域?yàn)橹行母鶕?jù)實(shí)際生活的向其他區(qū)域進(jìn)行供電的線；所述輸送電量?jī)r(jià)格與供電骨架區(qū)域成正比；

若儲(chǔ)存值為0，基于所述分配價(jià)格信息和所述剩余電量，得到最優(yōu)分配電量；所述最優(yōu)分配電量包括分配輸送電量和分配棄用電量；

若儲(chǔ)存值為1，基于所述分配價(jià)格信息、預(yù)測(cè)電量差值和所述剩余電量，得到最優(yōu)分配電量；所述最優(yōu)分配電量包括分配儲(chǔ)存電量、分配輸送電量和分配棄用電量；

預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練方法，包括：

獲得訓(xùn)練集；訓(xùn)練集包括多個(gè)訓(xùn)練數(shù)據(jù)組和多個(gè)標(biāo)注數(shù)據(jù)；所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)組包括訓(xùn)練風(fēng)速數(shù)據(jù)組和訓(xùn)練光照數(shù)據(jù)組；所述訓(xùn)練光照數(shù)據(jù)組包括第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組、第二光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組和第三光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組；所述第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組為前5天的訓(xùn)練光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述第二光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組為第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組后5天的訓(xùn)練光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述第三光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組為第二光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組后5天的訓(xùn)練光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；所述第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組包括第一總光照強(qiáng)度、第二總光照強(qiáng)度、第三總光照強(qiáng)度、第四總光照強(qiáng)度和第五總光照強(qiáng)度；所述第二光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組包括第六總光照強(qiáng)度、第七總光照強(qiáng)度、第八總光照強(qiáng)度、第九總光照強(qiáng)度和第十總光照強(qiáng)度；所述第三光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組包括第十一總光照強(qiáng)度、第十二總光照強(qiáng)度、第十三總光照強(qiáng)度、第十四總光照強(qiáng)度和第十五總光照強(qiáng)度；所述標(biāo)注數(shù)據(jù)包括標(biāo)注光照電量和標(biāo)注風(fēng)速電量；所述標(biāo)注光照電量表示光伏發(fā)電15日的發(fā)電總量；所述標(biāo)注風(fēng)速電量表示風(fēng)能發(fā)電15日的發(fā)電總量；

將所述訓(xùn)練光照數(shù)據(jù)組，輸入光照預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到光照預(yù)測(cè)電量；

將所述訓(xùn)練風(fēng)速數(shù)據(jù)組，輸入風(fēng)速預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到風(fēng)速預(yù)測(cè)電量；

將光照預(yù)測(cè)電量與標(biāo)注光照電量，通過光照損失函數(shù)，得到光照損失值；

將風(fēng)速預(yù)測(cè)電量與標(biāo)注風(fēng)速電量，通過風(fēng)速損失函數(shù)，得到風(fēng)速損失值；

獲得總損失值；所述總損失值為所述光照損失值和所述風(fēng)速損失值相加之和；

獲得預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的訓(xùn)練迭代次數(shù)以及預(yù)先設(shè)定的所述預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的最大迭代次數(shù)；

當(dāng)總損失值小于或等于閾值或訓(xùn)練迭代次數(shù)達(dá)到所述最大迭代次數(shù)時(shí)停止訓(xùn)練，得到訓(xùn)練好的預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

所述將所述訓(xùn)練光照數(shù)據(jù)組，輸入光照預(yù)測(cè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，得到光照預(yù)測(cè)電量，包括：

將所述第三光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組，按由遠(yuǎn)到近的時(shí)間順序，輸入LSTM結(jié)構(gòu)，得到第三輸出信息；第三輸出信息包括第十五發(fā)電量、第十四發(fā)電量、第十三發(fā)電量、第十二發(fā)電量、第十一發(fā)電量；所述LSTM結(jié)構(gòu)為5個(gè)LSTM依次連接；

將所述第二光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組和第十一發(fā)電量，按由遠(yuǎn)到近的時(shí)間順序，輸入LSTM結(jié)構(gòu)，得到第二輸出信息；所述第二輸出信息包括第十發(fā)電量、第九發(fā)電量、第八發(fā)電量、第七發(fā)電量和第六發(fā)電量；所述LSTM結(jié)構(gòu)為5個(gè)LSTM依次連接；

將所述第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組和第六發(fā)電量，按由遠(yuǎn)到近的時(shí)間順序，輸入LSTM結(jié)構(gòu)，得到第一輸出信息；所述第一輸出信息包括第五發(fā)電量、第四發(fā)電量、第三發(fā)電量、第二發(fā)電量和第一發(fā)電量；所述LSTM結(jié)構(gòu)為5個(gè)LSTM依次連接；

將所述第一發(fā)電量、第二發(fā)電量、第三發(fā)電量、第四發(fā)電量、第五發(fā)電量、第六發(fā)電量、第七發(fā)電量、第八發(fā)電量、第九發(fā)電量、第十發(fā)電量、第十一發(fā)電量、第十二發(fā)電量、第十三發(fā)電量、第十四發(fā)電量和第十五發(fā)電量相加，得到光照預(yù)測(cè)電量；

所述將所述第一光照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)組和第六發(fā)電量，按由遠(yuǎn)到近的時(shí)間順序，輸入LSTM結(jié)構(gòu)，得到第一輸出信息，包括：

將所述第五總光照強(qiáng)度和第六發(fā)電量，輸入第五LSTM，得到第五LSTM信息；所述第五LSTM信息包括第五發(fā)電量和第五LSTM輸出值；

將所述第四總光照強(qiáng)度和第五LSTM輸出值，輸入第四LSTM，得到第四LSTM信息；所述第四LSTM信息包括第四發(fā)電量和第四LSTM輸出值；

將所述第三總光照強(qiáng)度和第四LSTM輸出值，輸入第三LSTM，得到第三LSTM信息；所述第三LSTM信息包括第三發(fā)電量和第三LSTM輸出值；

將所述第二總光照強(qiáng)度和第三LSTM輸出值，輸入第二LSTM，得到第二LSTM信息；所述第二LSTM信息包括第二發(fā)電量和第二LSTM輸出值；

將所述第一總光照強(qiáng)度和第二LSTM輸出值，輸入第一LSTM，得到第一LSTM信息；所述第一LSTM信息為第一發(fā)電量；所述若儲(chǔ)存值為1，基于所述分配價(jià)格信息、預(yù)測(cè)電量差值和所述剩余電量，得到最優(yōu)分配電量，包括：

獲得輸送需求電量；所述輸送需求電量當(dāng)前各個(gè)區(qū)域所發(fā)出的需要輸送電量；

其中，所述最優(yōu)分配電量具體通過下述公式計(jì)算方式獲得：

Q＝X*MoneyX+Y1*MoneyY1+Y2*MoneyY2+Y3*MoneyY3+Z*Money；

X+Y1+Y2+Y3+Z＝K；

X＝Xmax；Y1＝Y(jié)1max；Y2＝Y(jié)2max；Y3＝Y(jié)3max；

其中，Q為最低價(jià)格；X為儲(chǔ)存電量；MoneyX為儲(chǔ)存電量?jī)r(jià)格，為常數(shù)；Y1為第一區(qū)域輸送電量；MoneyY1為第一區(qū)域輸送電量?jī)r(jià)格，為常數(shù)；Y2為第二區(qū)域輸送電量；MoneyY2為第二區(qū)域輸送電量?jī)r(jià)格，為常數(shù)；Y3為第三區(qū)域輸送電量；MoneyY3為第三區(qū)域輸送電量?jī)r(jià)格，為常數(shù)；Z為棄電電量；Money為用于棄電之后使用生物能重新發(fā)電的價(jià)格，為常數(shù)；K為所述剩余電量；Xmax為預(yù)測(cè)電量差值；Y1max為第一區(qū)域輸送需求電量；Y2max為第二區(qū)域輸送需求電量；Y3max為第三區(qū)域輸送需求電量；

所述基于所述需求信息、需求剩余電量和當(dāng)前能源信息，通過能源獲取分配結(jié)構(gòu)，得到使用能源信息，包括：

基于生物能，通過冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)行發(fā)電、發(fā)熱和制冷，得到生物能信息；所述生物能信息包括生物能電負(fù)荷、生物能熱負(fù)荷和生物能冷負(fù)荷；

若生物能信息滿足需求信息，將多余的生物能信息進(jìn)行儲(chǔ)存電量；

若生物能為不滿足需求信息，基于生物能信息，采用燃料和儲(chǔ)存電量，通過冷熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備，得到燃料信息；所述燃料信息表示投入的燃料量。