综合能源网络能量调控系统技术方案

本发明专利技术公开了一种综合能源网络能量调控系统。为了适应综合能源网络多变量的控制调节，本发明专利技术结合综合能源网络示范工程的实际情况，涵盖综合能源网络相关数据采集监控及预测、优化调度、运行控制等功能模块。本发明专利技术提出的综合能源网络调控系统能够在满足系统运行约束的条件下，综合考虑综合能源网络中各分布式电源、储能装置及多样化负荷运行特点，实现综合能源网络的优化运行及能量的合理分配，最大限度地利用可再生能源，保证整个能源网络运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源网络调控
，具体涉及一种综合能源网络调控系统。
技术介绍
综合能源网络系统综合分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置，形成可自我控制、保护和管理的自治系统，在中低压层面上实现分布式发电技术的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的综合能源的各项主要问题，同时由于它具备一定的能量管理功能，并尽可能维持功率的局部优化与平衡，可有效降低系统运行人员的调度难度。传统能量管理系统一般针对大电网的安全、优质、经济运行和环保及效益进行协调优化，而在综合能源网络中，可调节的变量将变得更加丰富，如分布式电源的有功出力、储能系统的有功输出及各类电力电子设备的运行状态、关键电气开关的开断状态等。如何通过综合能源网络能量优化调度实现其经济运行，开发能够充分发挥综合能源网络灵活安全可靠等优点的综合能源网络能量管理系统，是综合能源网络研究中至关重要的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种综合能源网络能量调控系统。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种综合能源网络能量调控系统，其包括以下步骤：1，建立模块，设置综合能源网络能量管理系统所需模块，包括：体系架构模块、数据采集模块和能量管理高级应用模块；2，对体系架构模块进行划分，包括基础平台模块、公共服务与工具模块和高级应用模块；公共服务与工具模块包括：基础数据服务模块、辅助工具模块、人机会话模块；高级应用模块包括：能量预测模块、优化调度模块、智能控制模块；3，数据采集模块连接能源网络中的分布式电源及储能装置，运用步骤2中基础数据服务模块对数据进行采集和监测，并下达相应控制指令；4，能量管理高级应用模块，运用步骤2中高级应用模块中的子模块，根据综合能源网络的运行模式，结合分布式电源及储能装置当前的运行状态，用户负荷供电等级，能量预测等信息决策、调整综合能源网络的实时运行状态。本专利技术的优点和有益效果为：专利技术一种综合能源网络能量调控系统。为了适应综合能源网络多变量的控制调节，本专利技术结合综合能源网络示范工程的实际情况，涵盖综合能源网络相关数据采集监控及预测、优化调度、运行控制等功能模块。本专利技术提出的综合能源网络调控系统能够在满足系统运行约束的条件下，综合考虑综合能源网络中各分布式电源、储能装置及多样化负荷运行特点，实现综合能源网络的优化运行及能量的合理分配，最大限度地利用可再生能源，保证整个能源网络运行的经济性。对提高我国能源利用水平、推进我国综合能源网络的建设具有指导性意义。附图说明图1是体系架构模块划分示意图。图2是数据进行采集和监测的数据流通图。图3是智能优化控制流程图。图4是光照预测曲线。图5是负荷预测曲线。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。专利技术一种综合能源网络能量调控系统，包括体系架构模块、数据采集模块，以及能量管理高级应用模块。体系架构模块从体系架构层面对综合能源网能量调控系统进行划分，如图1所示，其具体包括：1.基础平台模块，能量系统的基础操作硬件，其主要支持的计算机包括：a.HP-Alpha；b.IBM；c.SUN；d.PC；主要支持的操作系统包括：a.Tru64；b.IBM AIX；c.Solaris；d.Windows；e.Linux；主要支持的关系数据库包括：a.Oracle；b.SQL Server；c.DB2；d.Sybase。2.公共服务与工具模块，由多个功能子模块组成，多个功能子模块使用通用的信息模型与接口标准，接入到分布式组件管理总线上，与基础平台模块耦合成一个整体。所述多个功能子模块具体包括：a.基础数据服务模块，基础数据服务运行在通讯服务器上，其具体包括：(1)前置通讯服务模块，负责通讯通道管理、规约解析及数据预处理；(2)实时数据服务模块，负责对采集的数据进行公式计算、产生系统的各类事项；(3)事项发布服务模块，负责发布各类事项，对人机界面下发的遥控/遥调指令完成其选择、返校、执行过程；(4)历史存储服务模块，负责将产生的各类事项保存在缓存文件中供历史数据存储程序读取。b.辅助工具模块，包括：(1)图形工具模块，进行图元定义、图形绘制、物理对象及其属性定义、量测映射、图资管理、对象管理、图形显示及数据刷新、事件定义、用户操作、界面定制、告警及动画支持。(2)通讯服务配置工具模块，进行报文监视、规约调试，动态增加厂站、通道，动态变更规约及量测点的配置信息。(3)报表工具模块，进行报表模板的定制，报表属性设置、报表参数设置、报表生成、报表打印、报表修改、报表浏览。c.人机会话模块，运行在各台工作站上，包括：(1)图形监控模块，此模块依赖于由图形工具生成的监控图形，可以展现综合能源网络一次设备连接关系及需重点监视的遥测数据、遥信状态，下发用户的遥控、遥调指令，对设备进行挂牌操作，进行必要的人工置数；(2)事项告警模块，展示事项发布服务所发布的各种事项，通常支持以光字牌，弹窗，声响、语音、短信等方式通知用户事件的发生。(3)历史查询模块，查询系统存储的各类历史数据，藉由报表工具，可实现多样化的数据展现；(4)能量管理高级应用结果展示模块，展示系统高级应用算法的计算结果。藉由报表工具，可实现多样化的数据展现。3.高级应用模块，根据实际需要，在特定时刻以特定时间间隔调用，输出的结果可 选择自动下发给设备。具体包括：a.能量预测模块，综合能源能量预测算法即是需要对综合能源网络中各种随机性电源发电功率以及负荷的用电功率进行预测，从而作出综合能源网络剩余负荷预测。此预测结果将作为优化调度算法的输入。b.优化调度模块，优化调度算法基于能量预测结果，以考虑上网功率的成本、收益，储能由于放电产生的寿命损耗等因素在内的经济性目标，最后找到一个各个时段上网功率和储能充放电功率的最优方案。c.智能控制模块，优化调度得到的结果的实用度，很大程度上取决于能量预测的准确度。智能控制算法根据综合能量网络实时运行工况做出判断，可在一定程度上弥补优化调度输出的储能设备运行计划与实际需求间的偏差。数据采集模块连接能源网络中的分布式电源及储能装置以采集数据，数据采集模块与基础数据服务模块连接，对数据进行采集和监测，数据流通如图2所示。本专利技术通过能量管理高级应用模块，结合数据采集模块中采集和监测到的相关数据信息，决策并调整综合能量网络的实时运行状态。包括：1.光照预测模块，短期光伏发电功率预测通过短期光照预测配合光伏的太阳辐照度—发电功率曲线来实现。短期光照预测使用基于BP神经网络和单目标遗传算法的混合智能算法进行预测，具体步骤如下：a.单目标遗传算法中各个个体的数据作为BP神经网络的阈值，BP神经网络预测得到的误差作为遗传算法的目标值。b.首先，遗传算法的各个个体调用BP神经网络计算得到各自的目标值；c.其次，根据目标值的大小对所有个体进行排序，从中选取符合约束条件的个体，然后再对选择得到的个体进行交叉、变异，得到新的种群；d.然后利用新的种群重复上面的过程，直到迭代到一定的代数。e.从最终的种群中找出一个最优的个体数据作为BP神经网络的阈值来对神经网络进行训练，得到最优的神经网络2.负荷预测模块，短期负荷预测采用基于相似日和BP神经网络的预测算法进行预测，具体步骤如下：a.首先，根据经验值和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合能源网络能量调控系统，其特征在于：其包括以下步骤：1，建立模块，设置综合能源网络能量管理系统所需模块，包括：体系架构模块、数据采集模块和能量管理高级应用模块；2，对体系架构模块进行划分，包括基础平台模块、公共服务与工具模块和高级应用模块；公共服务与工具模块包括：基础数据服务模块、辅助工具模块、人机会话模块；高级应用模块包括：能量预测模块、优化调度模块、智能控制模块；3，数据采集模块连接能源网络中的分布式电源及储能装置，运用步骤2中基础数据服务模块对数据进行采集和监测，并下达相应控制指令；4，能量管理高级应用模块，运用步骤2中高级应用模块中的子模块，根据综合能源网络的运行模式，结合分布式电源及储能装置当前的运行状态，用户负荷供电等级，能量预测等信息决策、调整综合能源网络的实时运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种综合能源网络能量调控系统，其特征在于：其包括以下步骤：1，建立模块，设置综合能源网络能量管理系统所需模块，包括：体系架构模块、数据采集模块和能量管理高级应用模块；2，对体系架构模块进行划分，包括基础平台模块、公共服务与工具模块和高级应用模块；公共服务与工具模块包括：基础数据服务模块、辅助工具模块、人机会话模块；高级应用模块包括：能量预测模块、...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗凤章，徐兴辉，王新浩，李杨，
申请(专利权)人：天津天成恒创能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12