本發(fā)明涉及虛擬電廠，具體為一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、虛擬電廠是一種集成和協(xié)調(diào)多個(gè)分布式能源資源的智能管理系統(tǒng)。它并不是一個(gè)物理上的發(fā)電廠，而是通過先進(jìn)的信息技術(shù)和通信技術(shù)將分散的小型發(fā)電設(shè)施、儲(chǔ)能系統(tǒng)、可調(diào)節(jié)負(fù)荷以及其他能源設(shè)施連接起來，作為一個(gè)整體參與到電力市場中去。

2、中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01911293640.5的一種儲(chǔ)能控制方法、裝置及虛擬電廠，其中方法應(yīng)用于虛擬電廠的控制器，虛擬電廠還包括：一級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)和二級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)，一級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)接入虛擬電廠的配電系統(tǒng)，二級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)部署在虛擬電廠內(nèi)的園區(qū)微網(wǎng)，在確定虛擬電廠的運(yùn)行模式的情況下，通過控制二級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)充電或放電，將園區(qū)微網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)輸出至配電系統(tǒng)的功率控制在該運(yùn)行模式下的一個(gè)可控的范圍內(nèi)，并通過控制一級(jí)儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行削峰填谷模式，使配電系統(tǒng)的輸出功率保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)，保證虛擬電廠參與電網(wǎng)運(yùn)行或電力交易時(shí)的穩(wěn)定性。

3、現(xiàn)有的虛擬電廠在進(jìn)行儲(chǔ)能調(diào)控的過程中，不便于進(jìn)行高效和可靠的儲(chǔ)能調(diào)控，容易導(dǎo)致電力調(diào)控的失衡，影響經(jīng)濟(jì)收益的最大化和環(huán)保效益，降低了儲(chǔ)能調(diào)控的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法及系統(tǒng)，具備高效穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的虛擬電廠在進(jìn)行儲(chǔ)能調(diào)控的過程中，不便于進(jìn)行高效和可靠的儲(chǔ)能調(diào)控，容易導(dǎo)致電力調(diào)控的失衡，影響經(jīng)濟(jì)收益的最大化和環(huán)保效益，降低了儲(chǔ)能調(diào)控的穩(wěn)定性的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法，包括以下步驟：

3、s1、數(shù)據(jù)采集，在ders處安裝計(jì)量傳感器和計(jì)量設(shè)備，來采集發(fā)電量、儲(chǔ)能狀態(tài)和負(fù)荷狀態(tài)的數(shù)據(jù)，ders為組成虛擬電廠的各種分布式能源設(shè)備或系統(tǒng)，配置有線或無線通信網(wǎng)絡(luò)連接計(jì)量傳感器和計(jì)量設(shè)備，確保數(shù)據(jù)能夠從ders傳輸?shù)街醒肟刂葡到y(tǒng)；

4、s2、邊緣計(jì)算部署，在數(shù)據(jù)采集點(diǎn)安裝邊緣計(jì)算設(shè)備，中央控制系統(tǒng)把接收的數(shù)據(jù)傳輸至邊緣計(jì)算設(shè)備，邊緣計(jì)算設(shè)備進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)預(yù)處理，在進(jìn)行預(yù)處理時(shí)，使用數(shù)據(jù)清洗工具去除異常值、填補(bǔ)缺失值，確保數(shù)據(jù)質(zhì)量，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使不同來源的數(shù)據(jù)在同一量綱下進(jìn)行比較；

5、s3數(shù)據(jù)整合，首先建立數(shù)據(jù)倉庫，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在使用數(shù)據(jù)融合平臺(tái)，將來自不同來源的數(shù)據(jù)整合成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)集；

6、s4數(shù)據(jù)分析，首先利用歷史數(shù)據(jù)識(shí)別能源消耗和生產(chǎn)的周期性趨勢形成趨勢圖，在通過統(tǒng)計(jì)分析方法識(shí)別不同ders之間的相互影響，使用機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)訓(xùn)練預(yù)測模型，預(yù)測未來負(fù)荷和可再生能源產(chǎn)出；

7、s5、初步策略制定，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，制定初步的調(diào)控策略，調(diào)控策略包括在特定時(shí)間段內(nèi)優(yōu)先使用哪種資源和如何調(diào)度儲(chǔ)能系統(tǒng)；

8、s6、構(gòu)建仿真環(huán)境.選擇電力系統(tǒng)仿真軟件根據(jù)實(shí)際情況構(gòu)建電力供需構(gòu)建仿真模型，在仿真環(huán)境中測試初步制定的調(diào)控策略，觀察其對(duì)電力供需平衡的影響，記錄模擬過程中反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)收益和減排效果指標(biāo)；

9、s7、測試策略，首先改變變量，對(duì)策略進(jìn)行測試，變量包括市場價(jià)格和天氣狀況，對(duì)模擬測試的結(jié)果進(jìn)行分析，識(shí)別存在的問題，基于測試結(jié)果調(diào)整調(diào)控策略，重新訓(xùn)練預(yù)測模型和改變決策規(guī)則，然后再次進(jìn)行仿真測試，驗(yàn)證調(diào)整后策略的有效性；

10、s8、策略實(shí)施，將優(yōu)化后的調(diào)控策略應(yīng)用于實(shí)際的vpp運(yùn)營中，vpp為虛擬電廠，建立一套監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)控效果，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況不斷調(diào)整調(diào)控策略；

11、s9、持續(xù)優(yōu)化，定期評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果，并對(duì)調(diào)控方法進(jìn)行優(yōu)化。

12、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s1中的計(jì)量傳感器和計(jì)量設(shè)備為電表、逆變器、電流互感器、電池管理系統(tǒng)、電池狀態(tài)指示器、電池溫度傳感器、智能插座、負(fù)荷控制器和多功能儀表中的一種或多種。

13、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s2中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗時(shí)，編寫python腳本，使用pandas庫進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理時(shí)，使用z-score標(biāo)準(zhǔn)化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。

14、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s3中建立數(shù)據(jù)倉庫時(shí)，使用apache?hadoop搭建數(shù)據(jù)倉庫，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合統(tǒng)一時(shí)，使用數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行整合。

15、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s4中在生成趨勢圖時(shí)，使用python的matplotlib庫繪制歷史數(shù)據(jù)趨勢圖。

16、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s5中在制度初步調(diào)控策略時(shí)，使用多目標(biāo)優(yōu)化算法，多目標(biāo)優(yōu)化算法定義多個(gè)目標(biāo)函數(shù)，包括成本最小化和可再生能源利用率最大化，然后根據(jù)實(shí)際需求為每個(gè)目標(biāo)分配權(quán)重，形成一個(gè)綜合評(píng)價(jià)函數(shù)，使用多目標(biāo)優(yōu)化算法求解綜合評(píng)價(jià)函數(shù)的最優(yōu)解。

17、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s6中使用matlab/simulink構(gòu)建vpp仿真模型，vpp仿真模型包含光伏、儲(chǔ)能系統(tǒng)和可控負(fù)荷。

18、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s7中對(duì)模擬測試的結(jié)果進(jìn)行分析時(shí)，分析電力供需平衡、經(jīng)濟(jì)收益和減排效果。

19、作為本發(fā)明的一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法優(yōu)選的，所述s8中的調(diào)控效果包括電力供需匹配情況、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)保效益數(shù)據(jù)。

20、一種用于虛擬電廠的儲(chǔ)能調(diào)控方法的系統(tǒng)，包括：

21、數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括計(jì)量傳感器和計(jì)量設(shè)備；

22、邊緣計(jì)算與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，所述邊緣計(jì)算與數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊包括邊緣計(jì)算設(shè)備、數(shù)據(jù)清洗工具和標(biāo)準(zhǔn)化處理工具；

23、數(shù)據(jù)整合模塊，所述數(shù)據(jù)整合模塊包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和數(shù)據(jù)融合模塊；

24、數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊包括大數(shù)據(jù)處理框架、數(shù)據(jù)分析軟件和機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)；

25、調(diào)控策略制定模塊；

26、仿真與測試模塊；

27、策略優(yōu)化與調(diào)整模塊；

28、實(shí)施與監(jiān)控模塊；

29、持續(xù)優(yōu)化模塊。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

31、1、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)清洗去除異常值，填補(bǔ)缺失值，減少了因數(shù)據(jù)質(zhì)量問題帶來的分析誤差，采用z-score等標(biāo)準(zhǔn)化方法處理數(shù)據(jù)，使得不同來源的數(shù)據(jù)可以在同一標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行比較，提高了數(shù)據(jù)分析的一致性和可靠性。

32、2、本發(fā)明通過建立數(shù)據(jù)倉庫，集中存儲(chǔ)和管理歷史及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，便于快速檢索和分析，使用數(shù)據(jù)融合算法整合來自不同設(shè)備的數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性，使得各組件間的信息交流更為順暢。

33、3、本發(fā)明通過利用歷史數(shù)據(jù)識(shí)別出能源生產(chǎn)和消費(fèi)的趨勢，為預(yù)測建模提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，通過訓(xùn)練預(yù)測模型，提高了對(duì)未來負(fù)荷和可再生能源產(chǎn)量預(yù)測的準(zhǔn)確性，為制定策略提供了科學(xué)依據(jù)。

34、4、本發(fā)明通過采用多目標(biāo)優(yōu)化算法，綜合考慮成本最小化和可再生能源利用率最大化等多個(gè)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了資源的合理分配，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整各目標(biāo)權(quán)重，形成靈活且有效的調(diào)控策略。

35、5、本發(fā)明通過在安全的仿真環(huán)境下測試調(diào)控策略，可以發(fā)現(xiàn)潛在問題并提前解決，避免了直接應(yīng)用于實(shí)際運(yùn)營可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)，基于仿真測試結(jié)果調(diào)整策略，確保實(shí)施前策略的有效性和可行性，建立監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)控效果，使得管理者能夠及時(shí)響應(yīng)變化，提高運(yùn)營效率，根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)快速調(diào)整策略，縮短了決策周期，增強(qiáng)了應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力。

36、6、本發(fā)明通過優(yōu)化可再生能源利用率，促進(jìn)了清潔能源的使用，有利于環(huán)境保護(hù)，持續(xù)優(yōu)化過程允許隨著外部環(huán)境的變化調(diào)整調(diào)控方法，保證了系統(tǒng)的長期穩(wěn)定性和適應(yīng)性，定期評(píng)估系統(tǒng)性能，并據(jù)此改進(jìn)調(diào)控技術(shù)，推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步和服務(wù)水平的持續(xù)提升。