一种风电供暖的区域运行系统及调度策略技术方案

本发明专利技术提供一种风电供暖的区域运行系统及调度策略，属于风电供暖技术领域。本发明专利技术系统中央控制层能够在每个运行时间段内自动按照区域内建筑保温性能从差到好依次发出每个用户的运行状态信号至用户末端层，用户末端层根据所接收的控制信号控制相变储能地板中加热电缆的启停或者向用户提供运行建议信息；并且中央控制层的运算模块会根据供暖用电历史数据、历史气象数据、气象预测数据，得到下一个运行时间段内供暖用电量预测值，并将该预测值回传至电网。本发明专利技术解决了现有风电供暖技术不能确定区域供暖用电量需求，进而削弱了电网中风电消纳能力的问题。本发明专利技术可用于风电供暖。

【技术实现步骤摘要】
一种风电供暖的区域运行系统及调度策略
本专利技术涉及一种风电供暖的区域运行系统及调度策略，属于风电供暖

技术介绍
我国风力发电量已位居世界第一，然而弃风现象却十分严重。在逐渐推广的低能耗建筑标准以及清洁供暖的政策支持下，城市供暖体系开始向“集中+分布式供暖”的方向发展，以期充分利用风电等可再生能源。然而风电供暖在实际推广过程中仍存在一定的问题：(1)利用建筑储热性消纳风电在理论上具有一定的优势，但是目前建筑储热系统以及电力系统联合运行的实际应用并不成熟，其主要原因是因为建筑围护结构本体的蓄热量受到多重外界环境因素的影响并且不可控，而电力系统的运行调度又需要一个较为精准的确定的数据指标，这阻碍了建筑储热对风电等可再生电力能源的消纳。尤其随着相变材料在建筑领域的大量应用，如何利用相变材料的储能特性实现风电消纳也是亟需解决的问题。CN106026081A公布了一种使用弃风电供暖的实时调度方法，从风电场、电力调度系统以及电供暖用户三方提出了评估以及交易弃风电的运行控制流程，该控制算法可以较好地提高风电利用率并且尽可能保障各方的利益。但是该控制算法需要电供暖用户实时反馈用电需求，而该本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电供暖的区域运行系统，其特征在于，所述系统具体包括：用户末端层、室外气象数据采集分析层以及中央控制层；所述用户末端层包括用户数据采集模块和末端控制模块；所述用户数据采集模块，用于监测并采集用户末端热环境数据和用户末端供暖用电数据，并传送用户末端热环境数据至中央控制层的运算模块，传送用户末端供暖用电数据至中央数据存储模块；所述末端控制模块用于接收来自中央控制层的控制信号并根据所接收的控制信号控制相变储能地板中加热电缆的启停或者向用户提供运行建议信息；所述室外气象数据采集分析层包括气象数据采集模块、气象数据存储模块以及气象数据预测模块；所述气象数据采集模块，通过区域或者城市气象站采集室外...

【技术特征摘要】
1.一种风电供暖的区域运行系统，其特征在于，所述系统具体包括：用户末端层、室外气象数据采集分析层以及中央控制层；所述用户末端层包括用户数据采集模块和末端控制模块；所述用户数据采集模块，用于监测并采集用户末端热环境数据和用户末端供暖用电数据，并传送用户末端热环境数据至中央控制层的运算模块，传送用户末端供暖用电数据至中央数据存储模块；所述末端控制模块用于接收来自中央控制层的控制信号并根据所接收的控制信号控制相变储能地板中加热电缆的启停或者向用户提供运行建议信息；所述室外气象数据采集分析层包括气象数据采集模块、气象数据存储模块以及气象数据预测模块；所述气象数据采集模块，通过区域或者城市气象站采集室外实时气象数据并传送至气象数据存储模块和中央控制层的运算模块；所述气象数据存储模块，用于对气象数据采集模块所采集的实时气象数据进行规范化存储，建立当前区域的历史气象数据集，并将历史气象数据传送至中央控制层和气象数据预测模块；所述气象数据预测模块，调用气象数据存储模块的历史气象数据并对其进行拟合，从而对下一个△t时间内区域气象数据进行预测，同时将该气象预测数据传送至中央控制层；所述中央控制层包括运算模块、中央控制模块和中央数据存储模块；所述运算模块，用于接收并综合分析用户数据采集模块传递的用户末端热环境数据、气象数据存储模块传递的实时气象数据以及电网提供给所述系统电量中的风电量，确定当前区域电供暖系统中用户的运行状态信号，并将该运行状态信号传送至中央控制模块；同时，接收并处理中央数据存储模块传递的供暖用电历史数据、气象数据存储模块传递的历史气象数据以及气象数据预测模块传递的气象预测数据，将得到的下一个△t时间内供暖用电量预测值回传至电网；所述中央控制模块将运算模块传递的运行状态信号转换成控制信号，并传送至用户末端层的末端控制模块；所述中央数据存储模块，用于对用户数据采集模块所传递的用户末端供暖用电数据进行规范化存储，形成当前区域的供暖用电历史数据，存储并将该供暖用电历史数据传送至运算模块。2.采用权利要求1所述系统的一种风电供暖的区域运行调度策略，其特征在于，所述调度策略具体包括以下步骤：步骤一、开启所述一种风电供暖的区域运行系统，系统运行时间t＝0，累计运行时间段数目M＝1；步骤二、区域中所有用户末端层的用户数据采集模块监测并采集用户末端热环境数据传送至中央控制层的运算模块；室外气象数据采集分析层的气象数据采集模块通过区域或者城市气象站采集室外实时气象数据，并传送至气象数据存储模块和中央控制层的运算模块，气象数据存储模块对该气象数据采集模块所采集的实时气象数据进行规范化存储，建立当前区域的历史气象数据集，并将历史气象数据传送至气象数据预测模块和中央控制层的运算模块；所述气象数据预测模块调用气象数据存储模块的历史气象数据并对其进行拟合，从而对下一个△t时间内区域气象数据进行预测，同时将该气象预测数据传送至中央控制层；中央控制层的运算模块接收各个用户数据采集模块传递的用户末端热环境数据、气象数据存储模块传递的实时气象数据以及电网提供给所述系统电量中的风电量W；同时，接收中央数据存储模块传递的供暖用电历史数据、气象数据存储模块传递的历史气象数据以及气象数据预测模块传递的气象预测数据；步骤三、运算模块对区域内所有的N个用户按照建筑保温性能从差到好进行排序，然后运算模块从第1个用户开始依次根据每个用户的用户末端热环境数据、实时气象数据以及电网提供给所述系统电量中的风电量，确定用户的运行状态信号，并将该运行状态信号传送至中央控制模块；中央控制模块将该运行状态信号转换成控制信号，并传送至对应用户的末端控制模块；若对应用户的末端控制模块为自动控制模式，则末端控制模块根据所接收的控制信号控制相变储能地板中加热电缆的启停，若对应用户的末端控制模块为手动控制模式，则末端控制模块根据所接收的控制信号向用户提供运行建议信息；若用户的末端控制模块启动了相变储能地板中的加热电缆，则该用户数据采集模块采集用户末端供暖用电数据传递至中央数据存储模块，中央数据存储模块对该用户末端供暖用电数据进行规范化存储，形成当前区域的供暖用电历史数据；运算模块获取当前区域的供暖用电历史数据并累加得到区域实际电供暖用电量W1；当W1≥W时，系统将发出预警信号，并记录超出部分W2；步骤四、中央控制层的运算模块根据供暖用电历史数据、历史气象数据、气象预测数据，得到下一个Δt时间段内供暖用电量预测值，并将该下一个Δt时间段内供暖用电量预测值回传至电网；步骤五、当系统运行时间t＝M×△t，则，M＝M+1，并返回步骤二，直至系统运行停止。3.根据权利要求2所述一种风电供暖的区域运行调度策略，其特征在于，所述用户末端热环境数据包括室内空气温度、相变储能...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜益强，董建锴，郭吉伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23