本發(fā)明涉及微電網(wǎng)發(fā)電領(lǐng)域,且特別是有關(guān)于一種并網(wǎng)型微電網(wǎng)保電動(dòng)態(tài)能力評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建方法。
背景技術(shù):
1、微電網(wǎng)是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要發(fā)展方向,也是分布式電源接入電網(wǎng)的最有效形式。微電網(wǎng)采用大量電力電子技術(shù),將分布式風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電、燃料電池發(fā)電等分布式電源以及各種儲(chǔ)能裝置、保護(hù)裝置和控制裝置等整合在一起,形成一個(gè)小型的發(fā)配電網(wǎng)絡(luò),構(gòu)成了一個(gè)規(guī)模較小的獨(dú)立系統(tǒng)。
2、微電網(wǎng)分為獨(dú)立型微電網(wǎng)和并網(wǎng)型微電網(wǎng)兩種類型。獨(dú)立型微電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行,與外部電網(wǎng)不相連接,獨(dú)立保證微電網(wǎng)內(nèi)發(fā)電、供電的平衡穩(wěn)定,為網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷穩(wěn)定供電。而并網(wǎng)型微電網(wǎng)既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行,也可與主網(wǎng)斷開單獨(dú)運(yùn)行。在正常情況下,并網(wǎng)型微電網(wǎng)與常規(guī)配電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行,當(dāng)檢測(cè)到常規(guī)配電網(wǎng)故障或發(fā)生電能質(zhì)量事件時(shí),并網(wǎng)型微電網(wǎng)將及時(shí)與常規(guī)配電網(wǎng)斷開,并獨(dú)立運(yùn)行。
3、因此針對(duì)并網(wǎng)型微電網(wǎng),在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮離網(wǎng)情況下其自身的保電能力以及保電業(yè)務(wù)的開展?,F(xiàn)階段,保供電業(yè)務(wù)的開展主要聚焦在大電網(wǎng)側(cè),主要應(yīng)用面對(duì)突發(fā)情況下的保電業(yè)務(wù)。而針對(duì)在并網(wǎng)型微電網(wǎng)環(huán)境下,如何利用儲(chǔ)能、分布式發(fā)電資源以及負(fù)荷等元素,在微電網(wǎng)由并網(wǎng)轉(zhuǎn)離網(wǎng)之后的保電業(yè)務(wù)的開展等問(wèn)題上,與大電網(wǎng)的保電業(yè)務(wù)有很大區(qū)別。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明旨在提供一種在微電網(wǎng)環(huán)境下,利用儲(chǔ)能、分布式發(fā)電資源以及負(fù)荷等元素構(gòu)建評(píng)價(jià)模型,確保關(guān)鍵負(fù)荷可用電,且保電的時(shí)間更長(zhǎng)。
2、為達(dá)到上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案是:
3、一種并網(wǎng)型微電網(wǎng)保電動(dòng)態(tài)能力評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建方法,包括以下步驟:
4、步驟s1,對(duì)微電網(wǎng)中的負(fù)荷進(jìn)行分類定義,確定保電負(fù)荷;
5、步驟s2,對(duì)整個(gè)微電網(wǎng)進(jìn)行多類型信息感知,所述多類型信息包括儲(chǔ)能裝置信息、光伏裝置信息、風(fēng)機(jī)裝置信息、以及運(yùn)行環(huán)境信息;
6、步驟s3,結(jié)合微電網(wǎng)在多類型信息感知的結(jié)果,以及微電網(wǎng)中負(fù)荷的分類定義,配置保電策略,建立保電環(huán)境下的“電源-電網(wǎng)-負(fù)荷-儲(chǔ)能”關(guān)系模型,所述保電策略包括設(shè)置并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、保電電源、以及保電負(fù)荷;
7、步驟s4,基于所述“電源-電網(wǎng)-負(fù)荷-儲(chǔ)能”關(guān)系模型,設(shè)置保電策略基礎(chǔ)校驗(yàn)?zāi)P?,并?duì)保電策略基礎(chǔ)校驗(yàn)?zāi)P瓦M(jìn)行校驗(yàn),如通過(guò)校驗(yàn)則輸出保電策略模型,如不通過(guò)校驗(yàn),則返回步驟s3重新配置保電策略;
8、步驟s5,基于保電策略模型,進(jìn)行并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);
9、步驟s6,當(dāng)監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)斷電時(shí),控制整個(gè)微電網(wǎng)離網(wǎng),進(jìn)入到保電運(yùn)行狀態(tài)中,逐步啟動(dòng)儲(chǔ)能裝置、光伏裝置、風(fēng)機(jī)裝置、以及保電負(fù)荷;
10、步驟s7,對(duì)進(jìn)入保電運(yùn)行狀態(tài)后的多類型信息感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,結(jié)合需要保電的目標(biāo)需求,在保電運(yùn)行狀態(tài)中對(duì)保電策略模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)能力評(píng)價(jià)以及方案調(diào)整,計(jì)算預(yù)計(jì)的保電時(shí)長(zhǎng)。
11、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述儲(chǔ)能裝置信息包括,儲(chǔ)能裝置的容量、儲(chǔ)能裝置的soc值、儲(chǔ)能裝置的充放電功率等;所述光伏裝置信息包括,光伏的裝機(jī)容量、光伏的發(fā)電功率;所述風(fēng)機(jī)裝置信息包括,風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量、風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率;所述環(huán)境信息包括,天氣狀態(tài)、溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向。
12、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)電壓值。
13、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置包括,設(shè)置基準(zhǔn)并網(wǎng)電壓值,用戶根據(jù)并網(wǎng)電壓對(duì)基準(zhǔn)并網(wǎng)電壓值進(jìn)行配置;以及,設(shè)置保電電壓值閾值范圍,保電電壓值閾值范圍為基于基準(zhǔn)并網(wǎng)電壓值設(shè)置的一個(gè)范圍區(qū)間;所述并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)間隔固定時(shí)間監(jiān)測(cè)一次實(shí)時(shí)并網(wǎng)電壓值,如判斷發(fā)生了偏移出保電電壓值閾值范圍的情況,則認(rèn)定為并網(wǎng)電壓異常。
14、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述設(shè)置保電策略基礎(chǔ)校驗(yàn)?zāi)P桶?,保電策略基礎(chǔ)校驗(yàn)?zāi)P鸵蟊k娯?fù)荷的最大功率值小于等于儲(chǔ)能裝置的最大功率值;若保電負(fù)荷的最大功率值大于儲(chǔ)能裝置的最大功率值,且“保電負(fù)荷的最大功率值/儲(chǔ)能裝置的最大功率值≤120%”時(shí),則在校驗(yàn)時(shí)提示該保電策略異常,但仍可保存;若“保電負(fù)荷的最大功率值/儲(chǔ)能裝置的最大功率值>120%”時(shí),該保電策略不允許保存,需返回步驟s3中重新配置保電策略。
15、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,步驟s5中,進(jìn)行并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓,若連續(xù)發(fā)生實(shí)時(shí)并網(wǎng)電壓值超過(guò)保電電壓值閾值范圍的次數(shù)超過(guò)閾值,則判定大電網(wǎng)故障停電,產(chǎn)生斷電告警信息,并啟動(dòng)保電流程。
16、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,步驟s6中,所述進(jìn)入到保電運(yùn)行狀態(tài)包括,根據(jù)保電負(fù)荷的需求,優(yōu)先使用光伏裝置作為電源為保電負(fù)荷供電;若光伏裝置的輸出功率大于保電負(fù)載的功率,則多余的功率會(huì)給儲(chǔ)能裝置充電;若光伏電源的輸出功率小于保電負(fù)載的負(fù)載,則此時(shí)由儲(chǔ)能裝置放電作為供電的補(bǔ)充;若儲(chǔ)能裝置充滿的情況下,則對(duì)光伏裝置的出力進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),防止儲(chǔ)能裝置的電池過(guò)充。
17、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,步驟s7中,執(zhí)行所述方案調(diào)整時(shí),首先根據(jù)當(dāng)前的保電策略模型進(jìn)行初始能力的計(jì)算,計(jì)算步驟如下:
18、步驟s71,進(jìn)行儲(chǔ)能能力分析,從所述儲(chǔ)能裝置信息中獲取當(dāng)前微網(wǎng)系統(tǒng)中儲(chǔ)能裝置的容量、儲(chǔ)能裝置的soc值、儲(chǔ)能裝置的充放電功率等數(shù)據(jù);
19、步驟s72,進(jìn)行光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè),結(jié)合當(dāng)天的運(yùn)行環(huán)境信息,即天氣狀態(tài)、溫度、濕度信息,與歷史天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比匹配,匹配出近段時(shí)間天氣情況相近的日期,獲取該日期下光伏發(fā)電功率的數(shù)據(jù)后,作為光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線;
20、步驟s73,進(jìn)行風(fēng)機(jī)發(fā)電功率預(yù)測(cè),結(jié)合當(dāng)天的運(yùn)行環(huán)境信息,即天氣狀態(tài)、風(fēng)速、風(fēng)向信息,與歷史天氣數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比匹配,匹配出近段時(shí)間天氣情況相近的日期,獲取該日期下風(fēng)機(jī)發(fā)電功率的數(shù)據(jù)后,作為風(fēng)機(jī)發(fā)電預(yù)測(cè)曲線;
21、步驟s74,通過(guò)儲(chǔ)能裝置信息、光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線、風(fēng)機(jī)發(fā)電預(yù)測(cè)曲線、以及保電負(fù)荷數(shù)據(jù),以固定時(shí)間間隔為時(shí)間節(jié)點(diǎn),模擬計(jì)算儲(chǔ)能裝置信息中的儲(chǔ)能裝置的soc值的變化曲線,當(dāng)儲(chǔ)能裝置的soc值低于設(shè)定放電下限時(shí),以對(duì)應(yīng)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)為終止時(shí)間,實(shí)時(shí)的進(jìn)行保電能力的評(píng)價(jià)。
22、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述匹配出近段時(shí)間天氣情況相近的日期包括,選取多天的歷史天氣數(shù)據(jù)作為天氣情況相近的日期,將多天的歷史天氣數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)疊加求平均值方式,擬合出發(fā)電預(yù)測(cè)曲線。
23、本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中,所述的并網(wǎng)型微電網(wǎng)保電動(dòng)態(tài)能力評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建方法還包括在執(zhí)行保電運(yùn)行過(guò)程中調(diào)整負(fù)荷的分類定義;在已執(zhí)行保電的保電負(fù)荷中,根據(jù)需求選擇關(guān)閉部分保電負(fù)荷來(lái)延長(zhǎng)保電能力;部分原保電負(fù)荷降級(jí)關(guān)閉后,可以延長(zhǎng)微電網(wǎng)保電系統(tǒng)的保電時(shí)長(zhǎng);進(jìn)行保電負(fù)荷調(diào)整時(shí),以此當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的儲(chǔ)能裝置的soc值為基準(zhǔn),同時(shí)按照調(diào)整后的保電負(fù)荷,重新進(jìn)行保電能力的計(jì)算,具體計(jì)算流程如下:將當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的儲(chǔ)能裝置的soc值定義為soc0,儲(chǔ)能裝置的容量為c總,以第一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)預(yù)測(cè)的光伏發(fā)電預(yù)測(cè)曲線、以及風(fēng)機(jī)發(fā)電預(yù)測(cè)曲線對(duì)應(yīng)的新能源發(fā)電情況,計(jì)算第一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)內(nèi)新能源發(fā)電量w發(fā)和調(diào)整后的保電負(fù)荷l負(fù)之間的電量差值,即(w發(fā)-l負(fù))/(60/t),其中t為采集數(shù)據(jù)時(shí)間間隔時(shí)間,單位為分鐘;然后,以此進(jìn)行計(jì)算第一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)能裝置的soc值soc1=(c總*soc0+(w發(fā)-l負(fù))/(60/t))/c總;計(jì)算完第一個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)之后,以此類推進(jìn)行第二個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)至第x個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的儲(chǔ)能裝置的soc值soc2至socx的計(jì)算,當(dāng)計(jì)算獲得的儲(chǔ)能裝置的soc值低于預(yù)先設(shè)置的閾值時(shí),認(rèn)為此時(shí)間節(jié)點(diǎn)的保電能力不足,結(jié)束此次保電,并通過(guò)當(dāng)前時(shí)間節(jié)點(diǎn),計(jì)算預(yù)計(jì)的保電時(shí)長(zhǎng)。
24、有益效果,本發(fā)明的并網(wǎng)型微電網(wǎng)保電動(dòng)態(tài)能力評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建方法,可構(gòu)建在外部大電網(wǎng)斷電時(shí)使用的并網(wǎng)型微電網(wǎng)保電模型,在保電執(zhí)行過(guò)程中可進(jìn)行保電時(shí)長(zhǎng)的測(cè)算,計(jì)算得到的可靠的保電時(shí)長(zhǎng)可為保電管理人員提供數(shù)據(jù)參考和決策分析,同時(shí)可以動(dòng)態(tài)生成最優(yōu)保電方案,使得保電業(yè)務(wù)的開展更加高效和可靠。
25、為讓發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉實(shí)施例,并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。