基于多源数据的源网储荷安全管理方法技术

本发明专利技术公开了基于多源数据的源网储荷安全管理方法，包括以下步骤：数据获取：从电力系统、电能质量监测系统、电能计量系统、新能源发电系统多个数据源获取实时或历史的电网运行状态数据、电能质量数据、用电负荷数据、新能源发电数据多源数据；实现对电源、电网、储能设备和负荷的协调控制，保障源网储荷的安全管理。本发明专利技术，促进新能源的高效开发和消纳，提高可再生能源电量比重。本方案通过优化整合本地资源，优先发展新能源，实现了源网储荷高度融合，有效解决了新能源的波动性和不确定性问题，提高了新能源的开发利用率和非化石能源的消费比重，有利于推进能源转型和绿色发展。有利于推进能源转型和绿色发展。有利于推进能源转型和绿色发展。

【技术实现步骤摘要】
基于多源数据的源网储荷安全管理方法


[0001]本专利技术涉及综合能源系统
，具体为基于多源数据的源网储荷安全管理方法

技术介绍

[0002]电力系统是由发电、输电、配电、用电环节组成的复杂系统，其运行安全和效率直接关系到国民经济和社会发展。随着新能源的大规模开发和消纳，电力系统面临着调峰压力增大、电能质量下降、供需失衡挑战，需要提高电力系统的灵活性和智能化水平，实现源网储荷的协调互动和优化配置。
[0003]源网储荷一体化是指通过优化整合本地资源，以先进技术突破和体制机制创新为支撑，探索源网储荷高度融合的电力系统发展路径，强调发挥负荷侧调节能力，就地就近灵活坚强发展及激发市场活力，引导市场预期；源网储荷一体化有利于提升电力发展质量和效益。
[0004]多能互补是指利用存量常规电源，合理配置储能，统筹各类电源规划、设计、建设、运营，优先发展新能源，积极实施存量“风光水火储一体化”提升，稳妥推进增量“风光水(储)一体化”，探索增量“风光储一体化”，严控增量“风光火(储)一体化”。多能互补有利于提升可再生能源消纳水平和非化石能源消费比重，降低碳排放强度，促进能源转型和绿色发展。
[0005][0006]因此，在推进“源网储荷一体化”和多能互补的过程中，需要加强技术创新和标准制定，完善市场规则和价格机制，建立健全相关政策体系，形成良好的投资环境和市场预期。
[0007]为此我们提出一种基于多源数据的源网储荷安全管理方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供基于多源数据的源网储荷安全管理方法，具备绿色低碳、灵活高效和协调互济的优点，解决了
技术介绍
中的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于多源数据的源网储荷安全管理方法，包括以下步骤：
[0010]数据获取：
[0011]从电力系统、电能质量监测系统、电能计量系统、新能源发电系统多个数据源获取实时或历史的电网运行状态数据、电能质量数据、用电负荷数据、新能源发电数据多源数据；
[0012]数据处理：
[0013]对获取的多源数据进行预处理、清洗、对齐、融合和分析，以消除数据的噪声、缺失、不一致问题，提高数据的可靠性和准确性，并从中提取出有价值的信息；
[0014]模型建立：
[0015]基于预处理后的多源数据，采用物理规律、数学方法、统计学、机器学习、优化算法技术，建立源网储荷的动态模型、预测模型、安全评估模型和优化控制模型，分析和预测源网储荷的运行状态、风险级、安全裕度指标，并根据指标的变化情况，提出优化控制策略；
[0016]策略传输：
[0017]将优化控制策略通过信息通信系统或者物联网技术传输给电网调度中心和各级配电网控制中心，实现对电源、电网、储能设备和负荷的协调控制，保障源网储荷的安全管理。
[0018]优选的，所述多个数据源获取数据的步骤包括：
[0019]数据源连接：
[0020]通过通信网络或者物联网技术，与电力系统、电能质量监测系统、电能计量系统、新能源发电系统多个数据源建立连接；
[0021]数据请求指令：
[0022]根据预设的采样频率、时间段、数据类型参数，向多个数据源发送数据请求指令；
[0023]数据接收和存储：
[0024]接收多个数据源返回的数据，并将其存储在数据库中。
[0025]优选的，对获取的数据进行预处理、清洗、对齐、融合和分析的步骤包括：
[0026]数据预处理：
[0027]对获取的数据进行格式转换、单位统一预处理操作；
[0028]数据清洗：
[0029]对获取的数据进行异常值剔除、缺失值填补、波动值平滑清洗操作；
[0030]数据对齐：
[0031]对获取的数据进行时间粒度和空间范围的对齐操作，消除时间和空间上的偏差；
[0032]数据融合：
[0033]对获取的数据进行相关性分析、特征提取、降维处理融合操作，将不同数据源的数据进行综合分析；
[0034]数据分析：
[0035]对获取的数据进行趋势分析、模式识别、聚类分析操作，提取出有价值的信息。
[0036]优选的，所述建立源网储荷的动态模型、预测模型、安全评估模型和优化控制模型的步骤包括：
[0037]动态模型建立：
[0038]基于物理规律和数学方法，建立源网储荷的动态方程组，描述其运行特性和变化规律；
[0039]预测模型建立：
[0040]基于统计学和机器学习，建立源网储荷的预测模型，预测其未来状态和变化趋势；
[0041]安全评估模型建立：
[0042]基于风险理论和安全工程，建立源网储荷的安全评估模型，计算其安全水平、安全裕度、安全风险指标，并与预设的阈值或标准进行比较；
[0043]优化控制模型建立：
[0044]基于优化理论和控制工程，建立源网储荷的优化控制模型，以电网运行成本最小为目标，综合考虑发电成本、输配电损耗成本、储能充放电成本、需求响应成本因素，求解最优的电源、电网、储能设备和负荷的控制策略，并满足电网运行状态约束、电能质量约束、用电负荷约束、新能源发电约束条件。
[0045]优选的，所述将优化控制策略传输给电网调度中心和各级配电网控制中心的步骤包括：
[0046]策略显示：
[0047]将优化控制策略以图表、文本、语音形式显示在可视化界面上，并提供相应的操作提示或建议；
[0048]策略传输：
[0049]将优化控制策略以数字、模拟或者其他形式编码为控制信号，并通过通信网络或者物联网技术发送给电网调度中心和各级配电网控制中心；
[0050]策略调整：
[0051]接收电网调度中心和各级配电网控制中心的反馈信息，并根据反馈信息对优化控制策略进行调整或优化。
[0052]优选的，所述多个数据源包括以下至少一种：
[0053]电力系统数据源；提供电力系统的拓扑结构、运行参数、故障信息数据；
[0054]电能质量监测系统数据源；提供电能质量的指标值、波形图、谐波分析数据；
[0055]电能计量系统数据源；提供电能消耗量、需量响应、智能计量数据；
[0056]新能源发电系统数据源；提供新能源发电量、功率曲线、预测值数据。
[0057]优选的，所述动态方程组采用以下至少一种形式：
[0058]差分方程组，描述源网储荷在离散时间点上的状态变化；
[0059]微分方程组，描述源网储荷在连续时间段上的状态变化；
[0060]状态空间方程组，描述源网储荷的状态变量和输入变量之间的关系。
[0061]优选的，所述预测模型采用以下至少一种方法：
[0062]线性回归方法，根据源网储荷的历史数据和相关因素建立线性关系模型，并用该模型预测源网储荷的未来数据；
[0063]时间序列方法，根据源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多源数据的源网储荷安全管理方法，其特征在于：包括以下步骤：数据获取：从电力系统、电能质量监测系统、电能计量系统、新能源发电系统多个数据源获取实时或历史的电网运行状态数据、电能质量数据、用电负荷数据、新能源发电数据多源数据；数据处理：对获取的多源数据进行预处理、清洗、对齐、融合和分析，以消除数据的噪声、缺失、不一致问题，提高数据的可靠性和准确性，并从中提取出有价值的信息；模型建立：基于预处理后的多源数据，采用物理规律、数学方法、统计学、机器学习、优化算法技术，建立源网储荷的动态模型、预测模型、安全评估模型和优化控制模型，分析和预测源网储荷的运行状态、风险级、安全裕度指标，并根据指标的变化情况，提出优化控制策略；策略传输：将优化控制策略通过信息通信系统或者物联网技术传输给电网调度中心和各级配电网控制中心，实现对电源、电网、储能设备和负荷的协调控制，保障源网储荷的安全管理。2.根据权利要求1所述的基于多源数据的源网储荷安全管理方法，其特征在于：从所述多个数据源获取数据的步骤包括：数据源连接：通过通信网络或者物联网技术，与电力系统、电能质量监测系统、电能计量系统、新能源发电系统多个数据源建立连接；数据请求指令：根据预设的采样频率、时间段、数据类型参数，向多个数据源发送数据请求指令；数据接收和存储：接收多个数据源返回的数据，并将其存储在数据库中。3.根据权利要求1所述的基于多源数据的源网储荷安全管理方法，其特征在于：对获取的数据进行预处理、清洗、对齐、融合和分析的步骤包括：数据预处理：对获取的数据进行格式转换、单位统一预处理操作；数据清洗：对获取的数据进行异常值剔除、缺失值填补、波动值平滑清洗操作；数据对齐：对获取的数据进行时间粒度和空间范围的对齐操作，消除时间和空间上的偏差；数据融合：对获取的数据进行相关性分析、特征提取、降维处理融合操作，将不同数据源的数据进行综合分析；数据分析：对获取的数据进行趋势分析、模式识别、聚类分析操作，提取出有价值的信息。4.根据权利要求1所述的基于多源数据的源网储荷安全管理方法，其特征在于：所述建立源网储荷的动态模型、预测模型、安全评估模型和优化控制模型的步骤包括：动态模型建立：
基于物理规律和数学方法，建立源网储荷的动态方程组，描述其运行特性和变化规律；预测模型建立：基于统计学和机器学习，建立源网储荷的预测模型，预测其未来状态和变化趋势；安全评估模型建立：基于风险理论和安全工程，建立源网储荷的安全评估模型，计算其安全水平、安全裕度、安全风险指标，并与预设的阈值或标准进行比较；优化控制模型建立：基于优化理论和控制工程，建立源网储荷的优化控制模型，以电网运行成本最小为目标，综合考虑发电成本、输配电损耗成本、储能充放电成本、需求响应成本因素，求解最优的电源、电网、储能设备和负荷的控制策略，并满足电网运行状态约束、电能质量约束、用电负荷约束、新能源发电约束条件。5.根据权利要求1所述的基于多源数据的源网储荷安全...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊浩，卓越，杜芳，赵利华，李鹏飞，张倩，陶剑阳，彭端丹，周萌，余梦奇，余志洪，孙文龙，高思远，熊妍宁，张芮，方博文，李紫瑶，吴彤，朱文瑾，黄佳玥，黄剑君，李鹏云，樊毅，王燕，张小军，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司孝感供电公司，
类型：发明
国别省市：