本發(fā)明涉及分布式能源管理，尤其涉及一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法。

背景技術(shù)：

1、能源分布管理是指相對(duì)于傳統(tǒng)的集中式供電方式而言的，將發(fā)電系統(tǒng)以小規(guī)模、小容量、模塊化、分散式的方式布置在用戶(hù)附近，可獨(dú)立地輸出電、熱和冷能的系統(tǒng)。

2、現(xiàn)有申請(qǐng)?zhí)枮?02311797020.1的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利公開(kāi)了一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法及系統(tǒng)，根據(jù)區(qū)域的二維地圖，劃分單元格；根據(jù)平均日照時(shí)長(zhǎng)，得到最大負(fù)載數(shù)；計(jì)算運(yùn)輸距離，基于運(yùn)輸距離以及最大負(fù)載數(shù)選擇負(fù)載坐標(biāo)的供電端；通過(guò)優(yōu)化供電端選擇，減少能源在傳輸過(guò)程中的損耗。

3、但現(xiàn)有技術(shù)中僅通過(guò)計(jì)算運(yùn)輸距離以及最大負(fù)載數(shù)進(jìn)行判斷能源傳輸損耗，基于固定的單元地圖格和閾值進(jìn)行劃分，無(wú)法準(zhǔn)確反映實(shí)際的能源需求和發(fā)電潛力，導(dǎo)致在整體區(qū)域能源分布中產(chǎn)生損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)通過(guò)提供一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法精準(zhǔn)捕捉各區(qū)域的能源供需特性和發(fā)電潛能的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化區(qū)域劃分、提高能源配置精準(zhǔn)度的技術(shù)效果。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，包括：

3、s100：獲取區(qū)域的二維地圖，建立平面直角坐標(biāo)系，將二維地圖進(jìn)行縮放處理，按照預(yù)設(shè)的面積將區(qū)域初步劃分為若干個(gè)等大的單元格并計(jì)算縮放后地圖的面積，根據(jù)宏標(biāo)準(zhǔn)將區(qū)域劃分為若干個(gè)宏觀子區(qū)域；

4、s200：對(duì)每一個(gè)宏觀子區(qū)域按照微標(biāo)準(zhǔn)劃分為多個(gè)微觀區(qū)域并設(shè)置唯一標(biāo)識(shí)碼進(jìn)行標(biāo)記；所述微標(biāo)準(zhǔn)包括負(fù)載密度和光伏發(fā)電潛力兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每一個(gè)宏觀子區(qū)域內(nèi)的所有單元格進(jìn)行計(jì)算其負(fù)載密度和光伏發(fā)電潛力，形成負(fù)載潛力分布圖，采用聚類(lèi)分析方法，將負(fù)載潛力分為若干等級(jí)，根據(jù)不同等級(jí)進(jìn)行劃分為多個(gè)微觀區(qū)域并調(diào)整邊界；

5、s300：根據(jù)宏觀子區(qū)域和微觀區(qū)域設(shè)定初始供電端；根據(jù)每個(gè)微觀區(qū)域的負(fù)載密度以及供電端覆蓋范圍計(jì)算所需供電端的總數(shù)量，選擇設(shè)置供電端的微觀區(qū)域，計(jì)算供電距離，生成初始設(shè)置報(bào)告；

6、其中，在劃分等大的單元格過(guò)程中，對(duì)位于邊緣的不足預(yù)設(shè)單元格大小的區(qū)域劃定區(qū)域邊界，進(jìn)行標(biāo)記為邊緣格，判斷邊緣格的面積，再依次計(jì)算每一個(gè)邊緣格與所有已存在聚類(lèi)的相似度，將其歸入最相似的聚類(lèi)；所述唯一標(biāo)識(shí)碼中包括微觀區(qū)域所處的宏觀子區(qū)域位置、所屬等級(jí)以及在宏觀子區(qū)域中的位置。

7、進(jìn)一步地，所述宏標(biāo)準(zhǔn)包括地理位置和光照時(shí)長(zhǎng)兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)先設(shè)定光照相似閾值和位置相似閾值，選擇一個(gè)單元格作為初始聚類(lèi)中心，將與其在光照時(shí)長(zhǎng)和地理位置上均相似的單元格歸入同一聚類(lèi)形成一個(gè)宏觀子區(qū)域。

8、進(jìn)一步地，在s300中還包括：將所有微觀區(qū)域按負(fù)載密度從高到低排序，設(shè)定擇選比例，所述擇選比例是根據(jù)所需供電端的總數(shù)量以及具體負(fù)載密度進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)擇選比例按照順序確定微觀區(qū)域的數(shù)量；在初步選定的微觀區(qū)域中心位置作為潛在供電端位置，使用歐幾里得距離公式計(jì)算每個(gè)微觀區(qū)域最遠(yuǎn)邊界點(diǎn)到潛在供電端位置的距離。

9、進(jìn)一步地，所述初始設(shè)置報(bào)告中包括生成初始選址圖，在二維地圖上標(biāo)注初步選定的供電端位置，同時(shí)標(biāo)注各微觀區(qū)域的負(fù)載中心和道路信息，并在每個(gè)供電端位置標(biāo)注覆蓋范圍和最遠(yuǎn)傳輸距離。

10、進(jìn)一步地，所述方法還包括：s400：建立傳輸損耗模型，根據(jù)不同邊界點(diǎn)的坐標(biāo)位置計(jì)算不同傳輸路徑下的實(shí)際損耗值，對(duì)比分析不同邊界點(diǎn)的傳輸損耗得到損耗差異，設(shè)定差異閾值，標(biāo)記損耗差異大于差異閾值的邊界點(diǎn)，調(diào)整微觀區(qū)域邊界并重新評(píng)估供電端的位置。

11、進(jìn)一步地，所述傳輸損耗模型是計(jì)算均勻?qū)Ь€為傳輸線路時(shí)產(chǎn)生的電阻損耗和變壓器損耗，在建立過(guò)程中忽略外部因素對(duì)傳輸損耗的影響，并設(shè)置恒定的電阻率和導(dǎo)線橫截面積。

12、進(jìn)一步地，所述方法還包括：s500：根據(jù)宏觀子區(qū)域中所有微觀區(qū)域的實(shí)際損耗值得到損耗穩(wěn)定值，設(shè)置二級(jí)識(shí)別標(biāo)簽對(duì)所述微觀區(qū)域進(jìn)行區(qū)分標(biāo)記；根據(jù)所述損耗穩(wěn)定值對(duì)每個(gè)微觀區(qū)域的實(shí)際損耗值進(jìn)行對(duì)比得到損耗水平特征值，根據(jù)所述損耗水平特征值、損耗水平和負(fù)載特性，設(shè)定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，得到二級(jí)識(shí)別標(biāo)簽。

13、進(jìn)一步地，在步驟s500中還包括：建立預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)微觀區(qū)域未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的光伏發(fā)電量和負(fù)載用電量，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，形成三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽；根據(jù)所述三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽設(shè)計(jì)冗余備份機(jī)制。

14、進(jìn)一步地，所述冗余備份機(jī)制是基于每個(gè)微觀區(qū)域的三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，選取微觀區(qū)域形成互補(bǔ)組，作為備選供電端。

15、進(jìn)一步地，步驟s500中還包括：獲取互補(bǔ)組中每個(gè)微觀區(qū)域在不同邊界點(diǎn)的實(shí)際損耗值，預(yù)先設(shè)定臨界閾值，將實(shí)際損耗值大于臨界閾值的邊界點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，將標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行連接形成臨界區(qū)，將臨界區(qū)的一部分負(fù)載轉(zhuǎn)移到相鄰的非臨界區(qū)，根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移的結(jié)果，重新劃定微觀區(qū)域的邊界，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整微觀區(qū)域的邊界。

16、本申請(qǐng)中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn)：

17、通過(guò)宏觀和微觀的區(qū)域劃分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域資源的精細(xì)管理，提高了能源分布的合理性和效率，通過(guò)精確的區(qū)域劃分和供電端設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地匹配需求、提升整體的能源利用效率、減少能源損耗的效果。

技術(shù)特征：

1.一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述宏標(biāo)準(zhǔn)包括地理位置和光照時(shí)長(zhǎng)兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)先設(shè)定光照相似閾值和位置相似閾值，選擇一個(gè)單元格作為初始聚類(lèi)中心，將與其在光照時(shí)長(zhǎng)和地理位置上均相似的單元格歸入同一聚類(lèi)形成一個(gè)宏觀子區(qū)域。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，在s300中還包括：將所有微觀區(qū)域按負(fù)載密度從高到低排序，設(shè)定擇選比例，所述擇選比例是根據(jù)所需供電端的總數(shù)量以及具體負(fù)載密度進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)擇選比例按照順序確定微觀區(qū)域的數(shù)量；在初步選定的微觀區(qū)域中心位置作為潛在供電端位置，使用歐幾里得距離公式計(jì)算每個(gè)微觀區(qū)域最遠(yuǎn)邊界點(diǎn)到潛在供電端位置的距離。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述初始設(shè)置報(bào)告中包括生成初始選址圖，在二維地圖上標(biāo)注初步選定的供電端位置，同時(shí)標(biāo)注各微觀區(qū)域的負(fù)載中心和道路信息，并在每個(gè)供電端位置標(biāo)注覆蓋范圍和最遠(yuǎn)傳輸距離。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述方法還包括：s400：建立傳輸損耗模型，根據(jù)不同邊界點(diǎn)的坐標(biāo)位置計(jì)算不同傳輸路徑下的實(shí)際損耗值，對(duì)比分析不同邊界點(diǎn)的傳輸損耗得到損耗差異，設(shè)定差異閾值，標(biāo)記損耗差異大于差異閾值的邊界點(diǎn)，調(diào)整微觀區(qū)域邊界并重新評(píng)估供電端的位置。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述傳輸損耗模型是計(jì)算均勻?qū)Ь€為傳輸線路時(shí)產(chǎn)生的電阻損耗和變壓器損耗，在建立過(guò)程中忽略外部因素對(duì)傳輸損耗的影響，并設(shè)置恒定的電阻率和導(dǎo)線橫截面積。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述方法還包括：s500：根據(jù)宏觀子區(qū)域中所有微觀區(qū)域的實(shí)際損耗值得到損耗穩(wěn)定值，設(shè)置二級(jí)識(shí)別標(biāo)簽對(duì)所述微觀區(qū)域進(jìn)行區(qū)分標(biāo)記；根據(jù)所述損耗穩(wěn)定值對(duì)每個(gè)微觀區(qū)域的實(shí)際損耗值進(jìn)行對(duì)比得到損耗水平特征值，根據(jù)所述損耗水平特征值、損耗水平和負(fù)載特性，設(shè)定分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，得到二級(jí)識(shí)別標(biāo)簽。

8.如權(quán)利要求7所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，在步驟s500中還包括：建立預(yù)測(cè)模型，用于預(yù)測(cè)微觀區(qū)域未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)的光伏發(fā)電量和負(fù)載用電量，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果，形成三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽；根據(jù)所述三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽設(shè)計(jì)冗余備份機(jī)制。

9.如權(quán)利要求8所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，所述冗余備份機(jī)制是基于每個(gè)微觀區(qū)域的三級(jí)識(shí)別標(biāo)簽進(jìn)行對(duì)比評(píng)估，選取微觀區(qū)域形成互補(bǔ)組，作為備選供電端。

10.如權(quán)利要求7所述的一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，其特征在于，步驟s500中還包括：獲取互補(bǔ)組中每個(gè)微觀區(qū)域在不同邊界點(diǎn)的實(shí)際損耗值，預(yù)先設(shè)定臨界閾值，將實(shí)際損耗值大于臨界閾值的邊界點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，將標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行連接形成臨界區(qū)，將臨界區(qū)的一部分負(fù)載轉(zhuǎn)移到相鄰的非臨界區(qū)，根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)移的結(jié)果，重新劃定微觀區(qū)域的邊界，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整微觀區(qū)域的邊界。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種基于區(qū)域資源的能源分布管理方法，涉及分布式能源管理技術(shù)領(lǐng)域，包括：獲取區(qū)域的二維地圖，建立平面直角坐標(biāo)系，將二維地圖進(jìn)行縮放處理，按照預(yù)設(shè)的面積將區(qū)域初步劃分為若干個(gè)等大的單元格并計(jì)算縮放后地圖的面積，根據(jù)宏標(biāo)準(zhǔn)將區(qū)域劃分為若干個(gè)宏觀子區(qū)域；對(duì)每一個(gè)宏觀子區(qū)域按照微標(biāo)準(zhǔn)劃分為多個(gè)微觀區(qū)域并設(shè)置唯一標(biāo)識(shí)碼進(jìn)行標(biāo)記；根據(jù)宏觀子區(qū)域和微觀區(qū)域設(shè)定初始供電端；通過(guò)宏觀和微觀的區(qū)域劃分，實(shí)現(xiàn)了對(duì)區(qū)域資源的精細(xì)管理，提高了能源分布的合理性和效率，通過(guò)精確的區(qū)域劃分和供電端設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)地匹配需求、提升整體的能源利用效率、減少能源損耗的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：李強(qiáng),劉涓鈺,李欣悅,張來(lái)東,劉曉靜,胡浩瀚,于海波,閆松,董建強(qiáng),潘勝,陳瑩,李永慶,彭曉武,韓樹(shù)旺,羅俊婷,朱傳晶,王維華,張健,韓偉康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津市普迅電力信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2