[發(fā)明專利]一種基于數(shù)字孿生的大規(guī)模儲能電站協(xié)同管控方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211714355.8
• 申請日: 2022-12-29
• 公開（公告）號: CN116014776A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉曉宇;李相俊;方保民;王蓮芳;陳春萌;李劍;董立志;修曉青;趙珊珊;李煜陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國網(wǎng)青海省電力公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/0464;H02J3/46;H02J3/14;H02J13/00;H02J3/00
• 代理公司: 北京中巡通大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

1.一種基于數(shù)字孿生的大規(guī)模儲能電站協(xié)同管控方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

在物理空間管理物理實(shí)體及運(yùn)行邏輯，實(shí)時(shí)采集儲能電站運(yùn)行數(shù)據(jù)及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，執(zhí)行上層指令實(shí)現(xiàn)儲能電站多場景應(yīng)用；

通過數(shù)據(jù)管道實(shí)時(shí)存儲、傳輸多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，在物理空間和數(shù)字空間之間搭建數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)通道；

在數(shù)字空間通過邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源虛擬化，維護(hù)更新不同機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，在模型間搭配組合形成不同功能模塊，下發(fā)指令反饋到物理空間實(shí)現(xiàn)儲能電站多場景應(yīng)用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理實(shí)體包括電化學(xué)儲能電站、風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、負(fù)荷、邊緣平臺，其中邊緣平臺用于存儲、處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；所述運(yùn)行邏輯包括設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和序貫關(guān)系；所述儲能電站多場景應(yīng)用包括促進(jìn)新能源消納、系統(tǒng)調(diào)頻、電力調(diào)峰、計(jì)劃曲線跟蹤、削峰填谷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理空間采用傳感器實(shí)時(shí)采集儲能電站運(yùn)行數(shù)據(jù)及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在邊緣平臺服務(wù)器上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)通道所使用的通信技術(shù)包括移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、WiFi、IEC?61850、光纖、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)理模型包括風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、儲能電站的生產(chǎn)過程機(jī)理模型、邊緣平臺的數(shù)據(jù)存儲機(jī)理模型、數(shù)據(jù)處理機(jī)理模型；所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型包括基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電量和負(fù)荷預(yù)測模型、基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的故障診斷模型和基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的能量管理和決策模型；所述資源虛擬化構(gòu)建云端資源池，以軟件定義形式標(biāo)準(zhǔn)化不同模型接口，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型之間數(shù)據(jù)透明共享、交互、利用，支撐儲能多場景應(yīng)用。

6.一種基于數(shù)字孿生的大規(guī)模儲能電站協(xié)同管控系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

物理空間模塊，用于在物理空間管理物理實(shí)體及運(yùn)行邏輯，實(shí)時(shí)采集儲能電站運(yùn)行數(shù)據(jù)及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，執(zhí)行上層指令實(shí)現(xiàn)儲能電站多場景應(yīng)用；

數(shù)據(jù)通道模塊，用于通過數(shù)據(jù)管道實(shí)時(shí)存儲、傳輸多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，在物理空間和數(shù)字空間之間搭建數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)通道；

數(shù)字空間模塊，用于在數(shù)字空間通過邊緣計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源虛擬化，維護(hù)更新不同機(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，在模型間搭配組合形成不同功能模塊，下發(fā)指令反饋到物理空間實(shí)現(xiàn)儲能電站多場景應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述物理實(shí)體包括電化學(xué)儲能電站、風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、負(fù)荷、邊緣平臺，其中邊緣平臺用于存儲、處理多源異構(gòu)數(shù)據(jù)；所述運(yùn)行邏輯包括設(shè)備參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)和序貫關(guān)系；所述儲能電站多場景應(yīng)用包括促進(jìn)新能源消納、系統(tǒng)調(diào)頻、電力調(diào)峰、計(jì)劃曲線跟蹤、削峰填谷。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述物理空間采用傳感器實(shí)時(shí)采集儲能電站運(yùn)行數(shù)據(jù)及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在邊緣平臺服務(wù)器上。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)雙向流動(dòng)通道所使用的通信技術(shù)包括移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、WiFi、IEC?61850、光纖、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)理模型包括風(fēng)電機(jī)組、光伏機(jī)組、儲能電站的生產(chǎn)過程機(jī)理模型、邊緣平臺的數(shù)據(jù)存儲機(jī)理模型、數(shù)據(jù)處理機(jī)理模型；所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型包括基于循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電量和負(fù)荷預(yù)測模型、基于監(jiān)督學(xué)習(xí)的故障診斷模型和基于強(qiáng)化學(xué)習(xí)的能量管理和決策模型；所述資源虛擬化構(gòu)建云端資源池，以軟件定義形式標(biāo)準(zhǔn)化不同模型接口，實(shí)現(xiàn)不同機(jī)理模型與數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型之間數(shù)據(jù)透明共享、交互、利用，支撐儲能多場景應(yīng)用。