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基于源网荷储供电的能源控制方法、系统及存储介质技术方案

技术编号:44172720 阅读:15 留言:0更新日期:2025-02-06 18:19
本发明专利技术属于电力供能技术领域,公开了基于源网荷储供电的能源控制方法、系统及存储介质,包括:在设定时刻基于第一历史数据和预测数据确定预测日的第一光伏发电量和第一用电需求量,计算第一可用电量与第一用电需求量的差值,差值大于第一预设值时,基于储能装置的容量、差值、储能装置的运行损耗和维护损耗、以及预测日内各时段的电价成本建立成本目标函数,基于对成本目标函数求解得到的充电时间和充电电量对储能装置进行充电,周期性确定每个设定时间段内的第二光伏发电量和第二用电需求量,根据源‑网‑荷‑储协同供电机制对储能装置进行充放电控制。本发明专利技术能够通过精确的预测和控制,对源网荷储供电系统进行全面优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力供能,具体涉及一种基于源网荷储供电的能源控制方法、系统及存储介质


技术介绍

1、随着城市化进程的加快,轨道交通系统作为城市交通的重要组成部分,其能源需求和消耗日益增加。传统的能源管理方法难以适应负荷波动性和可再生能源出力不确定性的挑战。因此,开发一种能够准确预测负荷和光伏出力、优化能量调度的方法,对于提高轨道交通系统的能源效率和经济性具有重要意义。

2、类似的现有技术有公开号为cn118523329a的中国专利申请,公开了一种源-网-车-储融合的轨道交通协同供能方法,利用构建的光伏发电模型、照明系统能耗模型和空调系统能耗模型,获取光伏发电装置产生的总能量、列车运行过程中照明系统能耗和空调系统能耗;构建目标函数,目标函数包括系统运行总成本和能量损耗量;建立目标函数的约束条件;对每个目标函数进行归一化预处理;将多目标函数处理成单目标函数;利用改进的秃鹰搜索算法对单目标函数进行求解,实现系统运行成本最低以及能量损耗最少的目标;根据光伏出力时间和分时电价机制,确定单目标函数最优解下,源、网、车、储的调度策略。该方法预测的能量消耗只有列车运行过程中照明系统能耗和空调系统能耗,不够全面,导致调度策略不准确。还有公开号为cn115528681a的中国专利申请,公开了轨道交通“网-源-储-车”协同的实时能源管控方法,实时采集“网-源-储-车”协同供电系统各单元功率信息;根据牵引网左右两侧列车牵引负荷需求、光伏发电量、储能荷电状态判断当前“网-源-储-车”协同供电系统的工作状态以及工作模式;根据“网-源-储-车”协同供电系统运行机制确定“网-源-储-车”协同供电系统在当前工作状态以及工作模式下各单元可控量的参考功率,生成对应功率指令,实时调节各单元可控量的输出功率。该方法基于实时采集的数据进行能源管控,缺乏前瞻性。

3、因此,提供一种基于源网荷储供电的能源控制方法、系统及存储介质,以通过精确的预测和控制,优化电力资源的使用,提高了能源利用效率和经济性,是亟待解决的问题。


技术实现思路

1、针对上述提出的技术问题,本专利技术提供一种基于源网荷储供电的能源控制方法、系统及存储介质。

2、第一方面,本专利技术提供了一种基于源网荷储供电的能源控制方法,该方法包括如下步骤:

3、步骤1、在当前日期的设定时刻获取牵引变电站地区的第一历史数据和预测数据;

4、步骤2、基于第一历史数据和预测数据确定预测日的第一光伏发电量和第一用电需求量,其中,预测日为当前日期的后一日;

5、步骤3、获取储能装置中的储电量,计算第一可用电量与第一用电需求量的差值,其中,第一可用电量为第一光伏发电量与储电量之和;

6、步骤4、判断差值是否小于等于第一预设值,若是,则进入步骤7,若否,则进入步骤5;

7、步骤5、基于储能装置的容量、差值以及预测日内各时段的电价成本建立成本目标函数,对成本目标函数求解得到对储能装置进行充电的充电时间和充电电量;

8、步骤6、基于充电时间和充电电量对储能装置进行充电;

9、步骤7、在预测日内,周期性采集所有用电设备的用电量以及光伏发电设备的发电量,并周期性确定每个设定时间段内的第二光伏发电量和第二用电需求量,根据源-网-荷-储协同供电机制对储能装置进行充放电控制。

10、具体地,第一历史数据包括预测日之前第一预设时间周期内每日的实际光伏发电量和预测光伏发电量,预测数据包括预测天气数据和预测光照数据,步骤2中,基于第一历史数据和预测数据确定预测日的第一光伏发电量包括:

11、步骤211、判断当前日期是否是特定日期,若是,则进入步骤222,若不是,则进入步骤215;

12、步骤222、计算第一预设时间周期内所有日期的实际光伏发电量之和,并定义为第一数值,随后计算第一数值与第一调整参数的比值,并定义为第一比值;

13、步骤213、判断第一比值是否大于等于预设参考值,若是,则进入步骤214,若否,则进入步骤215;

14、步骤214、计算第一预设时间周期内所有日期的预测光伏发电量之和,并定义为第二数值,基于第一数值、第二数值和第一调整参数生成第二调整参数,随后将第二调整参数定义为第一调整参数,第二调整参数计算公式为:

15、

16、其中,ap1为第二调整参数,ea为第一数值,ep为第二数值,ap1为第一调整参数;

17、步骤215、将预测数据输入预设模型获取预测日的第二光伏发电量,计算第二光伏发电量与第一调整参数的乘积,并定义为第一光伏发电量。

18、具体地,步骤213,第一比值小于预设参考值时包括:

19、将特定日期延长第三预设时间,生成新的特定日期;

20、并基于第一预设时间周期和新的特定日期更新所有特定日期。

21、具体地,步骤214之后还包括:

22、计算第一数值和第二数值的比值,并定义为第二比值;

23、判断第二比值是否位于预设区间内,若否,则判断特定日期是否是第一类特定日期,若不是,则向工作人员发送提醒信息。

24、具体地,第一历史数据包括预测日之前第二预设时间内每日每个预设时间段内的第一实际用电量和第一实际温度值,预测数据包括预测天气数据,步骤2中,基于第一历史数据和预测数据确定预测日的第一用电需求量包括:

25、步骤221、确定预测日的日期类型、空调运行模式、以及每个预设时间段的预测温度值,其中,日期类型为工作日、周末、法定假日或春节,空调运行模式为制冷、制热或关闭;

26、步骤222、计算第二预设时间内任一预设时间段对应的第一实际用电的平均值,定义为第一电量平均值,并计算第二预设时间内任一预设时间段对应的第一实际温度值的平均值,定义为第一温度平均值;

27、步骤223、基于日期类型和空调运行模式,为预测日内任一预设时间段选择对应的电量预测模型,随后将任一预设时间段对应的日期类型、预测温度值、第一电量平均值和第一温度平均值输入任一预设时间段对应的电量预测模型,获取预测日内任一预设时间段对应的用电需求量;

28、步骤224、重复步骤223,遍历完所有预设时间段后,将所有预设时间段对应的用电需求量之和定义为第一用电需求量。

29、具体地,步骤223中,电量预测模型的构建方法为:

30、步骤2231、提取第三预设时间内的第二历史数据,对第二历史数据进行预处理,生成第三历史数据,其中,第二历史数据为第三预设时间内每日对应的日期类型、空调运行模式、以及每日每个预设时间段内的第二实际用电量和第二实际温度值;

31、步骤2232、对于第三预设时间内的任一日,计算任一日之前第二预设时间内任一预设时间段对应的第二实际用电的平均值,定义为第二电量平均值,并计算任一日之前第二预设时间内任一预设时间段对应的第二实际温度值的平均值,定义为第二温度平均值,随后将第二电量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于源网荷储供电的能源控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一历史数据包括所述预测日之前第一预设时间周期内每日的实际光伏发电量和预测光伏发电量,所述预测数据包括预测天气数据和预测光照数据,所述步骤2中,基于所述第一历史数据和所述预测数据确定预测日的第一光伏发电量包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤214之后还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一历史数据包括所述预测日之前第二预设时间内每日每个预设时间段内的第一实际用电量和第一实际温度值,所述预测数据包括预测天气数据,所述步骤2中,基于所述第一历史数据和所述预测数据确定预测日的第一用电需求量包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述步骤223中,所述电量预测模型的构建方法为:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤7中,所述周期性确定每个设定时间段内的第二光伏发电量和第二用电需求量包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤74包括:

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤75包括:

9.基于源网荷储供电的能源控制系统,用于实现如权利要求1至8任一项所述的方法,其特征在于,包括:数据获取模块、第一预测模块、第一控制模块、第二预测模块和第二控制模块;

10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有程序指令,其中,在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.基于源网荷储供电的能源控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一历史数据包括所述预测日之前第一预设时间周期内每日的实际光伏发电量和预测光伏发电量,所述预测数据包括预测天气数据和预测光照数据,所述步骤2中,基于所述第一历史数据和所述预测数据确定预测日的第一光伏发电量包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述步骤214之后还包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一历史数据包括所述预测日之前第二预设时间内每日每个预设时间段内的第一实际用电量和第一实际温度值,所述预测数据包括预测天气数据,所述步骤2中,基于所述第一历史数据和所述预测数据确定预测日的第一用电需求量包括:

5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁永强刘向雷韩伟楠刘惺吕文斌张玉琮刘鑫宇倪彬彬田艳召武会斌唐浩
申请(专利权)人:中铁七局集团电务工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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